Linq之Expression高级篇（常用表达式类型）

写在前面

首先回顾一下上篇文章的内容，上篇文章介绍了表达式树的解析和编译。如果忘记了，可以通过下面系列文章提供的入口进行复习。这篇文章将介绍常见的表达式类型。

常见的表达式类型都有个共同的基类Expression。创建这些类型的对象，是通过API的方式创建的（也就是Expression的静态方法），首先引入命名空间：

1 using System.Linq.Expressions;

系列文章

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Linq之扩展方法

Linq之Expression初见

Linq之Expression进阶

变量表达式

在表达式树中使用ParameterExpression或者ParameterExpression表达式表示变量类型，下面看一个例子，我们定义一个int类型的变量i：

  // ParameterExpression表示命名的参数表达式。ParameterExpression i = Expression.Parameter(typeof(int),"i");

或者使用

1 ParameterExpression j = Expression.Variable(typeof(int), "j");

通过f12转到定义，发现这两个方法的注释几乎是一样的。静态方法Parameter第一个参数：定义的参数类型，第二个参数：为参数名称。

常量表达式

在表达式树中使用ConstantExpression表达式表示具有常量值的表达式。，看一个例子，我们定义一个int类型的常量5.并将该值赋值给上面定义的变量i

1             // ParameterExpression表示命名的参数表达式。
2             ParameterExpression i = Expression.Parameter(typeof(int), "i");
3             //ParameterExpression j = Expression.Variable(typeof(int), "j");
4             ConstantExpression constExpr = Expression.Constant(5, typeof(int));
5             // 创建一个表示赋值运算的 System.Linq.Expressions.BinaryExpression
6             //表示包含二元运算符的表达式。
7             BinaryExpression binaryExpression = Expression.Assign(i, constExpr);

Constrant方法第一个参数：常量，第二个参数为什么类型的常量。

这里提到了BinaryExpression表达式，该表达式标识包含二元运算符的表达式，类似与=，>这样的二元表达式都可以使用BinaryExpression表达式来表示。

调试模式下，在自动窗口查看当前表达式的DebugView属性，这个属性在调试表达式树的时候是非常有用的：

变量：

常量：

二元表达式：

通过观察上面的图，可知变量调试模式下DebugView属性将显示前面带有“$”符号的 ParameterExpression 变量名称。那么如果参数没有名称，则会为其分配一个自动生成的名称，例如 $var1 或 $var2（这里不再举例）。

条件表达式

在很多时候，我们都需要使用条件表达式来过滤一些数据，然后返回满足条件的数据，在表达式中有这样一些表达式满足你的需求。

常见运算符

>,>=

<,<=

if....then:如果满足条件那么..

if...then...else:如果满足条件执行某某代码，否则执行另外的逻辑

一个例子

IfThenElse方法

1 public static ConditionalExpression IfThenElse(
2     Expression test,
3     Expression ifTrue,
4     Expression ifFalse
5 )

 1             bool test = true;
 2             ConditionalExpression codition = Expression.IfThenElse(
 3                 //条件
 4                 Expression.Constant(test),
 5                 //如果条件为true，调用WriteLine方法输出“条件为true”
 6                  Expression.Call(
 7                  null,
 8                  typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }),
 9                  Expression.Constant("条件为true")
10                  ),
11                 //如果条件false
12                   Expression.Call(
13                  null,
14                  typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }),
15                  Expression.Constant("条件为false")
16                  )
17                  );
18             //编译表达式树，输出结果
19             Expression.Lambda<Action>(codition).Compile()();

输出结果

例子描述：条件test包装为常量表达式，因为test为true，所以执行iftrue的表达式，并调用WriteLine方法打印出信息。

赋值表达式

还以上面为变量i赋值的例子为例

1             ParameterExpression i = Expression.Parameter(typeof(int), "i");
2             //ParameterExpression j = Expression.Variable(typeof(int), "j");
3             ConstantExpression constExpr = Expression.Constant(5, typeof(int));
4             // 创建一个表示赋值运算的 System.Linq.Expressions.BinaryExpression
5             //表示包含二元运算符的表达式。
6             BinaryExpression binaryExpression = Expression.Assign(i, constExpr);

1 BinaryExpression b2 = Expression.AddAssign(i, constExpr);

1 BinaryExpression b3 = Expression.SubtractAssign(i, constExpr);

 BinaryExpression b4 = Expression.MultiplyAssign(i, constExpr);

1 BinaryExpression b5= Expression.DivideAssign(i, constExpr);

举一个例子

 1  ParameterExpression i = Expression.Parameter(typeof(int), "i");
 2             BlockExpression block = Expression.Block(
 3                 new[] { i },
 4                 //赋初值 i=5
 5                 Expression.Assign(i, Expression.Constant(5, typeof(int))),
 6                 //i+=5 10
 7                 Expression.AddAssign(i, Expression.Constant(5, typeof(int))),
 8                 //i-=5 5
 9                 Expression.SubtractAssign(i, Expression.Constant(5, typeof(int))),
10                 //i*=5 25
11                Expression.MultiplyAssign(i, Expression.Constant(5, typeof(int))),
12                 //i/=5 5
13                Expression.DivideAssign(i, Expression.Constant(5, typeof(int)))
14                );
15             Console.WriteLine(Expression.Lambda<Func<int>>(block).Compile()());

结果

二元运算符表达式

在上面也提到了部分二元运算符表达式，类似加减乘除这样的运算符，对于二元运算符，就不再举例。这些返回的表达式树，都可以使用BinaryExpression来接收，或者使用基类Expression接收，或者更省事，使用var关键字。

一元运算符表达式

类似++，--运算符

i++等价于i=i+1，运算顺序就是i先加1，然后再赋值给i。在表达式书中使用Expression的PostIncrementAssign方法来进行自增或者自减操作。返回结果为UnaryExpression类型，同样可以使用基类Expression接收，或者var。

循环表达式

在表达式树中使用Expression的Loop方法实现循环。

块表达式

在前面的文章中，也说了不能使用Lambda方式创建带块级的表达式树，不然会有如下的错误

通过API的方式可以创建块级表达式树，其中Expression的Block方法功不可没。例如上面的加减乘除的例子中，可以包括多个Expression。

那么，下面就举一个包含自增的一元表达式，循环的表达式块，并输出结果。

输出1-100之间的所有偶数。

 1     class Program
 2     {
 3         static void Main(string[] args)
 4         {
 5             //变量i
 6             ParameterExpression i = Expression.Parameter(typeof(int), "i");
 7             //跳出循环
 8             LabelTarget label = Expression.Label();
 9             BlockExpression block = Expression.Block(
10                 new[] { i },
11                 //为i赋初值
12                 Expression.Assign(i, Expression.Constant(1, typeof(int))),
13                 Expression.Loop(
14                     Expression.IfThenElse(
15                       //如果i<=100
16                       Expression.LessThanOrEqual(i, Expression.Constant(100, typeof(int))),
17                      //如果为true.进入循环体
18                         Expression.Block(
19                              Expression.IfThen(
20                              //条件i%2==0;
21                                     Expression.Equal(Expression.Modulo(i, Expression.Constant(2, typeof(int))), 
22                                     Expression.Constant(0, typeof(int))),
23                                     Expression.Call(typeof(Console).GetMethod("WriteLine", 
24                                     new Type[] { typeof(int) }), new[] { i })),
25                              //i++
26                              Expression.PostIncrementAssign(i)
27                 ),
28                 //如果i>100
29                 Expression.Break(label)),
30                 label
31                 ));
32             Expression.Lambda<Action>(block).Compile()();
33             Console.Read();
34         }
35     }