表達式樹練習實踐:C#值類型、引用類型、泛型、集合、調用函數

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表達式樹練習實踐:C 值類型、引用類型、泛型、集合、調用函數 [TOC] 一,定義變數 C 表達式樹中,定義一個變數,使用 。 創建變數結點的方法有兩種, 兩種方式都是生成 類型 和 都具有兩個重載。他們創建一個 ParameterExpression節點,該節點可用於標識表達式樹中的參數或變數。 ...


表達式樹練習實踐:C#值類型、引用類型、泛型、集合、調用函數

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一,定義變數

C# 表達式樹中,定義一個變數,使用 ParameterExpression

創建變數結點的方法有兩種,

Expression.Parameter()
Expression.Variable()
// 另外,定義一個常量可以使用 Expression.Constant()。

兩種方式都是生成 ParameterExpression 類型 Parameter()Variable() 都具有兩個重載。他們創建一個 ParameterExpression節點,該節點可用於標識表達式樹中的參數或變數。

對於使用定義:

Expression.Variable 用於在塊內聲明局部變數。

Expression.Parameter用於聲明輸入值的參數。

先看第一種

        public static ParameterExpression Parameter(Type type)
        {
            return Parameter(type, name: null);
        }
        
                public static ParameterExpression Variable(Type type)
        {
            return Variable(type, name: null);
        }

從代碼來看,沒有區別。

再看看具有兩個參數的重載

        public static ParameterExpression Parameter(Type type, string name)
        {
            Validate(type, allowByRef: true);
            bool byref = type.IsByRef;
            if (byref)
            {
                type = type.GetElementType();
            }

            return ParameterExpression.Make(type, name, byref);
        }
        public static ParameterExpression Variable(Type type, string name)
        {
            Validate(type, allowByRef: false);
            return ParameterExpression.Make(type, name, isByRef: false);
        }

如你所見,兩者只有一個 allowByRef 出現了區別,Paramter 允許 Ref, Variable 不允許。

筆者在官方文檔和其他作者文章上,都沒有找到具體區別是啥,去 stackoverflow 搜索和查看源代碼後,確定他們的區別在於 Variable 不能使用 ref 類型。

從字面意思來看,聲明一個變數,應該用Expression.Variable, 函數的傳入參數應該使用Expression.Parameter

無論值類型還是引用類型,都是這樣子定義。

二,訪問變數/類型的屬性欄位和方法

訪問變數或類型的屬性,使用

Expression.Property()

訪問變數/類型的屬性或欄位,使用

Expression.PropertyOrField()

訪問變數或類型的方法,使用

Expression.Call()

訪問屬性欄位和方法

Expression.MakeMemberAccess

他們都返回一個 MemberExpression類型。

使用上,根據實例化/不實例化,有個小區別,上面說了變數或類型。

意思是,已經定義的值類型或實例化的引用類型,是變數;

類型,就是指引用類型,不需要實例化的靜態類型或者靜態屬性欄位/方法。

上面的解釋不太嚴謹,下麵示例會慢慢解釋。

1. 訪問屬性

使用 Expression.Property()Expression.PropertyOrField()調用屬性。

調用靜態類型屬性

Console 是一個靜態類型,Console.Title 可以獲取編譯器程式的實際位置。

            Console.WriteLine(Console.Title);

使用表達式樹表達如下

            MemberExpression member = Expression.Property(null, typeof(Console).GetProperty("Title"));
            Expression<Func<string>> lambda = Expression.Lambda<Func<string>>(member);

            string result = lambda.Compile()();
            Console.WriteLine(result);

            Console.ReadKey();

因為調用的是靜態類型的屬性,所以第一個參數為空。

第二個參數是一個 PropertyInfo 類型。

調用實例屬性/欄位

C#代碼如下

            List<int> a = new List<int>() { 1, 2, 3 };
            int result = a.Count;
            Console.WriteLine(result);
            Console.ReadKey();

在表達式樹,調用實例的屬性

            ParameterExpression a = Expression.Parameter(typeof(List<int>), "a");
            MemberExpression member = Expression.Property(a, "Count");

            Expression<Func<List<int>, int>> lambda = Expression.Lambda<Func<List<int>, int>>(member, a);
            int result = lambda.Compile()(new List<int> { 1, 2, 3 });
            Console.WriteLine(result);

            Console.ReadKey();

除了 Expression.Property() ,其他的方式請自行測試,這裡不再贅述。

2. 調用函數

使用 Expression.Call() 可以調用一個靜態類型的函數或者實例的函數。

調用靜態類型的函數

以 Console 為例,調用 WriteLine() 方法

            Console.WriteLine("調用WriteLine方法");

            MethodCallExpression method = Expression.Call(
                null,
                typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }),
                Expression.Constant("調用WriteLine方法"));

            Expression<Action> lambda = Expression.Lambda<Action>(method);
            lambda.Compile()();
            Console.ReadKey();

Expression.Call() 的重載方法比較多,常用的重載方法是

public static MethodCallExpression Call(Expression instance, MethodInfo method, params Expression[] arguments)

因為要調用靜態類型的函數,所以第一個 instance 為空(instance英文意思是實例)。

第二個 method 是要調用的重載方法。

最後一個 arguments 是傳入的參數。

調用實例的函數

寫一個類

    public class Test
    {
        public void Print(string info)
        {
            Console.WriteLine(info);
        }
    }

調用實例的 Printf() 方法

            Test test = new Test();
            test.Print("列印出來");
            Console.ReadKey();

表達式表達如下

            ParameterExpression a = Expression.Variable(typeof(Test), "test");

            MethodCallExpression method = Expression.Call(
                a,
                typeof(Test).GetMethod("Print", new Type[] { typeof(string) }),
                Expression.Constant("列印出來")
                );

            Expression<Action<Test>> lambda = Expression.Lambda<Action<Test>>(method,a);
            lambda.Compile()(new Test());
            Console.ReadKey();

註意的是,Expression.Variable(typeof(Test), "test"); 僅定義了一個變數,還沒有初始化/賦值。對於引用類型來說,需要實例化。

上面的方式,是通過外界實例化傳入裡面的,後面會說如何在表達式內實例化。

三,實例化引用類型

引用類型的實例化,使用 new ,然後選擇調用合適的構造函數、設置屬性的值。

那麼,根據上面的步驟,我們分開討論。

new

使用 Expression.New()來調用一個類型的構造函數。

他有五個重載,有兩種常用重載:

 public static NewExpression New(ConstructorInfo constructor);
 public static NewExpression New(Type type);

依然使用上面的 Test 類型

            NewExpression newA = Expression.New(typeof(Test));

預設沒有參數的構造函數,或者只有一個構造函數,像上面這樣調用。

如果像指定一個構造函數,可以

            NewExpression newA = Expression.New(typeof(Test).GetConstructor(xxxxxx));

這裡就不詳細說了。

給屬性賦值

實例化一個構造函數的同時,可以給屬性賦值。

        public static MemberInitExpression MemberInit(NewExpression newExpression, IEnumerable<MemberBinding> bindings);

        public static MemberInitExpression MemberInit(NewExpression newExpression, params MemberBinding[] bindings);

兩種重載是一樣的。

我們將 Test 類改成

    public class Test
    {
        public int sample { get; set; }
        public void Print(string info)
        {
            Console.WriteLine(info);
        }
    }

然後

            var binding = Expression.Bind(
                typeof(Test).GetMember("sample")[0],
                Expression.Constant(10)
            );

創建引用類型

Expression.MemberInit()

表示調用構造函數並初始化新對象的一個或多個成員。

如果實例化一個類,可以使用

            NewExpression newA = Expression.New(typeof(Test));
            MemberInitExpression test = Expression.MemberInit(newA,
                new List<MemberBinding>() { }
                );

如果要在實例化時給成員賦值

            NewExpression newA = Expression.New(typeof(Test));

            // 給 Test 類型的一個成員賦值
            var binding = Expression.Bind(
                typeof(Test).GetMember("sample")[0],Expression.Constant(10));

            MemberInitExpression test = Expression.MemberInit(newA,
                new List<MemberBinding>() { binding}
                );

示例

實例化一個類型,調用構造函數、給成員賦值,示例代碼如下

            // 調用構造函數
            NewExpression newA = Expression.New(typeof(Test));

            // 給 Test 類型的一個成員賦值
            var binding = Expression.Bind(
                typeof(Test).GetMember("sample")[0], Expression.Constant(10));

            // 實例化一個類型
            MemberInitExpression test = Expression.MemberInit(newA,
                new List<MemberBinding>() { binding }
                );

            // 調用方法
            MethodCallExpression method1 = Expression.Call(
                test,
                typeof(Test).GetMethod("Print", new Type[] { typeof(string) }),
                Expression.Constant("列印出來")
                );

            // 調用屬性
            MemberExpression method2 = Expression.Property(test, "sample");

            Expression<Action> lambda1 = Expression.Lambda<Action>(method1);
            lambda1.Compile()();

            Expression<Func<int>> lambda2 = Expression.Lambda<Func<int>>(method2);
            int sample = lambda2.Compile()();
            Console.WriteLine(sample);

            Console.ReadKey();

四,實例化泛型類型於調用

將 Test 類,改成這樣

    public class Test<T>
    {
        public void Print<T>(T info)
        {
            Console.WriteLine(info);
        }
    }

Test 類已經是一個泛型類,表達式實例化示例

        static void Main(string[] args)
        {
            RunExpression<string>();
            Console.ReadKey();
        }
        public static void RunExpression<T>()
        {
            // 調用構造函數
            NewExpression newA = Expression.New(typeof(Test<T>));

            // 實例化一個類型
            MemberInitExpression test = Expression.MemberInit(newA,
                new List<MemberBinding>() { }
                );

            // 調用方法
            MethodCallExpression method = Expression.Call(
                test,
                typeof(Test<T>).GetMethod("Print").MakeGenericMethod(new Type[] { typeof(T) }),
                Expression.Constant("列印出來")
                );

            Expression<Action> lambda1 = Expression.Lambda<Action>(method);
            lambda1.Compile()();

            Console.ReadKey();
        }

五,定義集合變數、初始化、添加元素

集合類型使用 ListInitExpression表示。

創建集合類型,需要使用到

ElementInit 表示 IEnumerable集合的單個元素的初始值設定項。

ListInit 初始化一個集合。

C# 中,集合都實現了 IEnumerable,集合都具有 Add 扥方法或屬性。

使用 C# 初始化一個集合併且添加元素,可以這樣

            List<string> list = new List<string>()
            {
                "a",
                "b"
            };
            list.Add("666");

而在表達式樹裡面,是通過 ElementInit 調用 Add 方法初始化/添加元素的。

示例

            MethodInfo listAdd = typeof(List<string>).GetMethod("Add");

            /*
             * new List<string>()
             * {
             *     "a",
             *     "b"
             * };
             */
            ElementInit add1 = Expression.ElementInit(
                listAdd,
                Expression.Constant("a"),
                Expression.Constant("b")
                );
            // Add("666")
            ElementInit add2 = Expression.ElementInit(listAdd, Expression.Constant("666"));

示例

            MethodInfo listAdd = typeof(List<string>).GetMethod("Add");

            ElementInit add1 = Expression.ElementInit(listAdd, Expression.Constant("a"));
            ElementInit add2 = Expression.ElementInit(listAdd, Expression.Constant("b"));
            ElementInit add3 = Expression.ElementInit(listAdd, Expression.Constant("666"));

            NewExpression list = Expression.New(typeof(List<string>));

            // 初始化值
            ListInitExpression setList = Expression.ListInit(
                list,
                add1,
                add2,
                add3
                );
            // 沒啥執行的,就這樣看看輸出的信息
            Console.WriteLine(setList.ToString());

            MemberExpression member = Expression.Property(setList, "Count");

            Expression<Func<int>> lambda = Expression.Lambda<Func<int>>(member);
            int result = lambda.Compile()();
            Console.WriteLine(result);

            Console.ReadKey();

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