C#表达式树的初步了解

　　在很早以前就听说过表达式树了，但并没有去了解它。虽然自己用过linq to sql和linq to entity，但也就用着就用着，并没有去深究c#代码怎么会生成sql代码而不是IL。废话不多说了，开写吧！

.net里表达式树核心概念就是：将代码作为数据。它将一些代码表示为一个对象树，树中的每个节点本身都是一个表达式，不同的表达式类型代表能在代码中执行不同操作:二元操作，一元操作，方法调用等等。

　　System.Linq.Expressions命名空间包含了代表表达式的各个类。所有的表达式类都从Expression类派生，Expression是个抽象类，主要包含的是一些静态的方法，这些方法用于生成其他表达式类的实例。Expression类还包含了两个重要属性:

　　1.Type属性：代表了表达式求值结果的类型。比如，一个表达式是要获取一个字符串的Length属性，那么该表达式的Type属性应为int类型

　　2.NodeType属性：代表了表达式的种类。这个种类表示成ExpressionType枚举的一个成员：LessThan，Invoke，Multiply，MemberAccess等等(有80几种，汗！)。

 

一个表达式树的简单例子                                                                                                   

    static void Main(string[] args)
    {
        Expression firstArg = Expression.Constant(2);
        Expression secondArg = Expression.Constant(4);
        Expression add = Expression.Add(firstArg, secondArg);

        Console.WriteLine(add);
    } 

输出结果:

上面的代码将会生成如下图的表达式树:

值得注意的是，表达式中“叶”表达式在代码中是最先创建的：表达式是自下而上构建的。这是由“表达式不易变”这一事实实现的。

将表达式树编译成委托                                                                                                       

LambdaExpression是从Expression派生的类型。泛型类Expression<TDelegate>是从LambdaExpression派生的，其中泛型参数TDelegate必须是委托类型。

LambdaExpression有个Compile方法能创建恰当类型的一个委托。而Expression<TDelegate>的Compile方法返回TDelegate类型的委托。来看看下面的例子:

    static void Main(string[] args)
    {
        Expression firstArg = Expression.Constant(2);
        Expression secondArg = Expression.Constant(4);
        Expression add = Expression.Add(firstArg, secondArg);

        Expression<Func<int>> func = Expression.Lambda<Func<int>>(add);
        Func<int> compiled = func.Compile();
        Console.WriteLine(compiled());
    }

我们通过Expression.Lambda<TDelegate>(Expression expression)方法来创建Expression<TDelegate>类型对象，再调用其Compile方法获取表达式树编译出的委托实例。

将C# Lambda表达式转换成表达式树                                                                                   

我们知道Lambda表达式能显示或隐式地转换成恰当的委托实例。但是，编译器也能很轻松的将Lambda表达式构建为一个表达式树:

//将Lambda表达式转换成表达式树
Expression<Func<int>> return5 = () => 5;

但是，并不是所有的Lambda表达式都能转换成表达式树，有一些限制：不能将带有一个语句块的Lambda转换成一个表达式树-----只有对单个表达式进行求值得Lambda才可以。表达式中不能包含赋值操作，因为表达式树中表示不了这种操作。还有其他一些较少见的限制，总而言之，如果存在转换问题，你会在编译时发现。 

位于Linq核心的表达式树                                                                                                    

表达式树可以说是Linq的核心之一，为什么是Linq的核心之一呢？因为表达式树使得c#不再是仅仅能编译成IL，我们可以通过c#生成一个表达式树，将结果作为一个中间格式，在将其转换成目标平台上的本机语言。比如SQL。我们常用的Linq to sql就是这样生成SQL的。

下图展示了Linq to Objects和Linq to SQL的不同路径:

资料参考于《深入理解c#》第二版