C#表达式树基础教程
时间：2022-07-14 08:18:18 | 栏目：.NET代码 | 点击：次
什么是表达式树
来自微软官方文档的定义：
表达式树以树形数据结构表示代码。
它能干什么呢？
你可以对表达式树中的代码进行编辑和运算。 这样能够动态修改可执行代码、在不同数据库中执行 LINQ 查询以及创建动态查询。
好不好玩？
表达式树还能用于动态语言运行时 (DLR) 以提供动态语言和 .NET Framework 之间的互操作性，同时保证编译器编写员能够发射表达式树而非 Microsoft 中间语言 (MSIL)。
哪里有应用？
ORM框架、工作流框架等，使用到 Lambda 的代码。。。动态执行代码、动态组装代码等。
创建表达式树
创建表达式树有两种方式：通过 lambda 表达式、通过 API。
创建表达式树的意思是，在此之前已经编写好每个结点，最后使用代码将所有结点组合起来，生成表达式树。
示例(通过API创建表达式树)
ParameterExpression a = Expression.Parameter(typeof(int), "i");
ParameterExpression b = Expression.Parameter(typeof(int), "j");
Expression r1 = Expression.Multiply(a, b); //乘法运行
ParameterExpression c = Expression.Parameter(typeof(int), "x");
ParameterExpression d = Expression.Parameter(typeof(int), "y");
Expression r2 = Expression.Multiply(c, d); //乘法运行
Expression result = Expression.Add(r1, r2); //相加
//以上代码产生结点
//生成表达式
Expression<Func<int, int, int, int, int>> func = Expression.Lambda<Func<int, int, int, int, int>>(result, a, b, c, d);
var com = func.Compile();
Console.WriteLine("表达式" + func);
Console.WriteLine(com(12, 12, 13, 13));
Console.ReadKey();
上面关于表达式树的代码很多，以下这一步叫生成/创建表达式树。
Expression<Func<int, int, int, int, int>> func = Expression.Lambda<Func<int, int, int, int, int>>(result, a, b, c, d);
以下这句叫执行表达式树
var com = func.Compile();
其它代码是用于生成表达式树结点/逻辑。
回归正题，创建表达式树的两种方法。
lambda 创建表达式树
上面的表达式树示例，是用于生成
( i * j ) + ( x * y )
但是就这么简单的操作，要写这么长，实在不合理。
而通过 lambda ，可以这样写
Expression<Func<int, int, int, int, int>> func = (i, j, x, y) => (i * j) + (x * y);
如果使用 lambda 生成表达式树， lambda 只能使用单行语句，不能使用 if、for等语句。
具体关于 Lambda 的表达式树，后面其它文章有说明。
通过 API 创建表达式树
就是这样
Expression<Func<int, int, int, int, int>> func = Expression.Lambda<Func<int, int, int, int, int>>(result, a, b, c, d);
两种方式左边的都是一样的，区别在于等号右边。
Expression< TDelegate >
上面示例的最终结果都是生成
Expression<Func<int, int, int, int, int>> func
func 是表达式树变量。
我们可以了解以下表达式树具有的方法和属性。
用于生成表达式树结点的，是 Expression 类型。
那么，创建的表达式树 func ，是 Expression<TDelegate> 类型。
定义如下
public sealed class Expression<TDelegate> : LambdaExpression
具有方法如下
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| Compile() | 将表达式树描述的 lambda 表达式编译为可执行代码，并生成表示 lambda 表达式的委托。 |
| Compile(Boolean) | 将表达式树描述的 Lambda 表达式编译为已解释或已编译的代码，并生成表示该 Lambda 表达式的委托。 |
| Compile(DebugInfoGenerator) | 将 lambda 编译到方法定义中。 (Inherited from LambdaExpression) |
| Update(Expression, IEnumerable) | 创建一个与此表达式类似的新表达式，但使用所提供的子级。 如果所有子级都相同，则将返回此表达式。 |
| Accept(ExpressionVisitor) | 调度到此节点类型的特定 Visit 方法。 例如，MethodCallExpression调用 VisitMethodCall。 |
由于 Expression<TDelegate> 继承了 LambdaExpression，所以有很多属性方法也可以用。
| Body | 获取 lambda 表达式的主体。 |
|---|---|
| CanReduce | 指示可将节点简化为更简单的节点。 如果返回 true，则可以调用 Reduce() 以生成简化形式。 |
| Name | 获取 lambda 表达式的名称。 |
| NodeType | 返回此 Expression 的节点类型。 |
| Parameters | 获取 lambda 表达式的参数。 |
| ReturnType | 获取 lambda 表达式的返回类型。 |
| TailCall | 获取一个值，该值指示是否将通过尾调用优化来编译 lambda 表达式。 |
| Type | 获取此 Expression 表示的表达式的静态类型。 |
好了，以上权当小笔记，备忘，目前先用不上，后面慢慢来使用。
解析/执行表达式树
创建表达式树后，就要执行表达式树。
在此之前，你需要了解 委托 Delegate，Func，Action，以及他们中间的关系。
执行表达式树是这样子的
Expression<Func<int, int, int, int, int>> func = Expression.Lambda<Func<int, int, int, int, int>>(result, a, b, c, d);
var com = func.Compile();
var runRasult = com(12, 12, 13, 13);
func 只是一个表达式树，我们把表达式树构建好后，“要将表达式树转为代码”，使用
.Compile() 方法，可以将表达式树生成一个 委托(例如上面的 com)。
为了简洁上面使用了 var，实际上是这样的
Func<int,int,int,int,int> com = func.Compile();
四个参数，一个返回值。
var runRasult = com(12, 12, 13, 13);
C#里有语法糖，对委托可以这样写
Expression<Func<int, int, int, int, int>> func = Expression.Lambda<Func<int, int, int, int, int>>(result, a, b, c, d);
int runRasult = func.Compile()(12, 12, 13, 13);
以后后面都是这样写了，能够缩成一行的代码，就没必要写出两行。
在 Vs 里面调试和查看表达式树，可以看这里