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Linq之Expression初见

写在前面

上篇文章介绍了扩展方法，这篇文章开始将陆续介绍在linq中使用最多的表达式树的相关概念，以概念及例子一一列出如何在代码中使用Expression。

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Linq之扩展方法

Expression

还是老样子，首先看MSDN中对表达式树的描述

表达式树以树形数据结构表示代码，其中每一个节点都是一种表达式，比如方法调用和 x < y 这样的二元运算等。

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。

表达式树又称为“表达式目录树”,以数据形式表示语言级代码，它是一种抽象语法树或者说是一种数据结构。

通过上面的描述，你会发现表达式树的作用：动态修改可执行代码、在不同数据库中执行Linq查询及创建动态查询。那它是如何做到的呢？那下面就开始咱们的表达式树之旅吧。

表达式树创建方式

表达式树创建方式分为两种：以lambda表达式的方式创建，通过API静态类创建。

若 lambda 表达式被分配给 Expression<TDelegate> 类型的变量，则编译器可以发射代码以创建表示该 lambda 表达式的表达式树。

看一个例子：

Linq之Expression初见

1   static void Main(string[] args) 2         { 3             System.Linq.Expressions.Expression<Func<int, bool>> lambda = num => num >= 5; 4         }

上面的代码意思就以表达式目录树的形式将强类型的lambda表达式num=>num>=5标识为数据结构。

通过 API 创建表达式树需要使用 Expression 类。

该类包含创建特定类型表达式树节点的静态工厂方法，比如表示参数变量的 ParameterExpression，或者是表示方法调用的 MethodCallExpression。 System.Linq.Expressions 名称空间还解释了 ParameterExpression、MethodCallExpression和另一种具体表达式类型。这些类型来源于抽象类型 Expression。

那么我使用API的方式创建上面例子中的表达式树：

说的很高大上，其实就是类Expression的一系列静态方法。

首先引入命名空间

using System.Linq.Expressions;

 1         static void Main(string[] args)  2         {  3             //创建lambda表达式 num=>num>=5  4             //第一步创建输入参数,参数名为num，类型为int类型  5             ParameterExpression numParameter = Expression.Parameter(typeof(int), "num");  6             //第二步创建常量表达式5，类型int  7             ConstantExpression constant = Expression.Constant(5, typeof(int));  8             //第三步创建比较运算符>=,大于等于,并将输入参数表达式和常量表达式输入  9             //表示包含二元运算符的表达式。BinaryExpression继承自Expression 10             BinaryExpression greaterThanOrEqual = Expression.GreaterThanOrEqual(numParameter, constant); 11             //第四步构建lambda表达式树 12             //Expression.Lambda<Func<int, bool>>:通过先构造一个委托类型来创建一个 LambdaExpression 13             Expression<Func<int, bool>> lambda = Expression.Lambda<Func<int, bool>>(greaterThanOrEqual, numParameter); 14         }

Linq之Expression初见

通过上面的代码你会发现这种方式在创建的时候，lambda表达式的左右及二元运算符都要分别的创建，然后在通过Expression.Lambda方法构建lambda表达式。

一个例子

在 .NET Framework 4 中，API 表达式树还支持赋值表达式和控制流表达式，比如循环、条件块和 try-catch 块等。

看一个例子，通过API表达式树创建一个利用循环求1到n的和的表达式树。

如果能这样写该有多好啊

1             Expression<Func<int, int>> lambda = n => 2             { 3                 int result = 0; 4                 for (int j = n; j >= 0; j--) 5                 { 6                     result += j; 7                 } 8                 return result; 9             };

可惜

Linq之Expression初见

通过API创建表达式树，可以创建更为复杂的表达式树，这里先尝尝鲜

 1     class Program  2     {  3         static void Main(string[] args)  4         {  5             //变量表达式  6             ParameterExpression i = Expression.Variable(typeof(int), "i");  7             //变量表达式  8             ParameterExpression sum = Expression.Variable(typeof(int), "sum");  9             //跳出循环标志 10             LabelTarget label = Expression.Label(typeof(int)); 11             //块表达式 12             BlockExpression block = 13                 Expression.Block( 14                 //添加局部变量 15                     new[] { sum }, 16                 //为sum赋初值 sum=1 17                 //Assign表示赋值运算符 18                     Expression.Assign(sum, Expression.Constant(1, typeof(int))), 19                 //loop循环 20                     Expression.Loop( 21                 //如果为true 然后求和，否则跳出循环 22                         Expression.IfThenElse( 23                 //如果i>=0 24                         Expression.GreaterThanOrEqual(i, Expression.Constant(0, typeof(int))), 25                 //sum=sum+i;i++; 26                                   Expression.AddAssign(sum, Expression.PostDecrementAssign(i)), 27                 //跳出循环 28                             Expression.Break(label, sum) 29                         ), label 30                      )  // Loop ends 31                  ); 32             int resutl = Expression.Lambda<Func<int, int>>(block, i).Compile()(100); 33             Console.WriteLine(resutl); 34             Console.Read(); 35         } 36     }