C# 表达式树 创建、生成、使用、lambda转成表达式树~表达式树的知识详解
笔者最近学了表达式树这一部分内容，为了加深理解，写文章巩固知识，如有错误，请评论指出~
表达式树的概念
- 表达式树的创建有 Lambda法 和 组装法。
- 学习表达式树需要 委托、Lambda、Func<> 基础。
- 表达式树 形状可以参考 二叉树。
- 可以把表达式树理解成 数学表达式。
数学表达式的所有常量、符号为表达式树的底节点。每一次计算生成的结果是一个结点，或者说他们的共同结点就是他们应该进行的运算。
生成表达式树
表达式树的创建有 Lambda表达式法 和 组装法
为了方便，这里指定生成的表达式为 ( i * j ) + ( x * y )
他们的运算是这样的
Lambda 生成表达式树
在控制台创建应用，需要引入
using System.Linq.Expressions;
1，创建表达式
(系统自动把 Lambda表达式 转为表达式树，当然，不是所有的 Lambda表达式都能转为表达式树，详细请参考文章后面的“系统自动把 Lambda表达式 转为 表达式树” 一节)
Expression<Func<int, int, int, int, int>> func = (i, j, x, y) => (i * j) + (x * y);
2，输出系统转换的表达式
输入这一行代码后运行，看看控制台输出的表达式树
Console.WriteLine(func);
3，把代码转为数据
(把代码当作数据来使用)
var compile = func.Compile();
//或 Func<int, int, int, int, int> compile = func.Compile();
4，代入运算
int result = compile(12, 13, 14, 15); //把具体数字代入表达式并运算
Console.WriteLine(result); //输出表达式结果
完整代码如下
Expression<Func<int, int, int, int, int>> func = (i, j, x, y) => (i * j) + (x * y); Console.WriteLine(func); //输出表达式 var compile = func.Compile(); //把代码转为数据 //或 Func<int, int, int, int, int> compile = func.Compile(); int result = compile(12, 13, 14, 15); //把具体数字代入表达式并运算 Console.WriteLine(result); //输出表达式结果 Console.ReadKey();
控制台输出
组装法生成表达式树
表达式由 "符号" 和 运算符组成，。
使用 ParameterExpression 类型 来修饰参数，使用 Expression.Parameter(Type type,string name) 实例化参数。
1，生成 a b d 参数
ParameterExpression a = Expression.Parameter(typeof(int), "i"); ParameterExpression b = Expression.Parameter(typeof(int), "j"); ParameterExpression c = Expression.Parameter(typeof(int), "x"); ParameterExpression d = Expression.Parameter(typeof(int), "y");
分析：
i、j、x、y 是结点名称，a、b、c、d 是实例名称。不用留精力思考我上面 a b c d i j x y 的名称设定。
ParameterExpression 表示创建一个节点，Parameter 表示一个命名的参数表达式，详细请参考文章后面的 “Expression 参数分类”。
Expression.Parameter(Type type,string name) 表示这个节点的属性。
2，生成结点
Expression r1 = Expression.Multiply(a, b); //乘法运行 Expression r2 = Expression.Multiply(c, d); //乘法运行
分析：
创建了 ( i * j ) 和 ( x * y ) 两个运算
Multiply 表示 不进行溢出检查的乘法运算。Expression 里有 85种 操作方法，更多加减乘除比较大小等操作在文章后面详细附上，参考 “ 运算操作符” 一节。
3，生成终结点
Expression result = Expression.Add(r1, r2); //相加
4，生成表达式树、转换、输出表达式树、代入数据进行运算
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));
完整代码如下
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();
控制台界面
补充说明
1，系统自动把 Lambda表达式 转为 表达式树
对 lambda表达式 的要求 只能 由 传入参数 和 返回参数 两部分表示。lambda表达式 不能包含其它判断、循环等的代码。
错误举例
Expression<Func<int, int, int, int, int>> func = (a, b, c, d) => { if (a < 10) { a += 1; } /* * 其它操作代码 */ return a + b + c + d; };
把那些东西通通删除，修改后：
Expression<Func<int, int, int, int, int>> func = (a, b, c, d) => a + b + c + d;
这样的 “最简” 的 lambda表达式 才能被系统自动转为表达式树
2，运算操作符
一般数学上，有加减乘除、取余、求幂等操作，而在程序中，运算操作符可以有更多的选择，达 85 种。
笔者这里给出一张图列出部分方法。
微软官方 的操作运算符列表 https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.linq.expressions.expression?view=netframework-4.7.2
估计大家看微软的文档会有点不爽~这里推荐大神翻译、整理的列表 https://blog.csdn.net/zhuqinfeng/article/details/70168337
3，Expression 参数
以数学 椭圆周长公式：L = 2πb + 4(a-b) ，a 为长半轴，b 为短半轴， 进行举例
Parameter 类似于 数学的 未知数 如 a 、 b；使用方法
ParameterExpression a = Expression.Parameter(typeof(int), "a")
ParameterExpression b = Expression.Parameter(typeof(int), "b")
Constant 表示一个常数，例如 2πb 中的 2 或者 2π ；使用方法
ConstantExpression define = Expression.Constant(2);
其它更多参数分类 请查看 https://blog.csdn.net/zhuqinfeng/article/details/70168337
这里附上部分截取图片
4，Expression 的操作方法
表示加减乘除等运算的方法。以下图举例
Multiply(a,b) 为乘法，Add(r1,r2) 为加法。
当然，并没有这么简单，他们都有相关的重载方法和高级的使用用途。
请查看 https://blog.csdn.net/zhuqinfeng/article/details/70168337
这里给出部分截图
5，表达式树的高级用法
表达式树可以结合 数据库查询 或 Linq，衍生很多高级操作。
例如 动态查询、遍历表达式树、转成成 SQL where 子句等等，限于幅度，笔者不再赘述。
下面的链接可以查看 System.Linq.Expressions 的所有类型对象。https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/System.Linq.Expressions?view=netframework-4.7.2
好好学习，天天向上~期望 3号面试成功
