Linq之Expression高级篇（常用表达式类型）

目录

写在前面

系列文章

变量表达式

常量表达式

条件表达式

赋值表达式

二元运算符表达式

一元运算符表达式

循环表达式

块表达式

总结

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：

using System.Linq.Expressions;

系列文章

Linq之Lambda表达式初步认识

Linq之Lambda进阶

Linq之隐式类型、自动属性、初始化器、匿名类

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

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

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

public static ConditionalExpression IfThenElse(
    Expression test,
    Expression ifTrue,
    Expression ifFalse
)

            bool test = true;
            ConditionalExpression codition = Expression.IfThenElse(
                //条件
                Expression.Constant(test),
                //如果条件为true，调用WriteLine方法输出“条件为true”
                 Expression.Call(
                 null,
                 typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }),
                 Expression.Constant("条件为true")
                 ),
                //如果条件false
                  Expression.Call(
                 null,
                 typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }),
                 Expression.Constant("条件为false")
                 )
                 );
            //编译表达式树，输出结果
            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

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

+=

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

-=

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

*=

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

/=

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

举一个例子

 ParameterExpression i = Expression.Parameter(typeof(int), "i");
            BlockExpression block = Expression.Block(
                new[] { i },
                //赋初值 i=5
                Expression.Assign(i, Expression.Constant(5, typeof(int))),
                //i+=5 10
                Expression.AddAssign(i, Expression.Constant(5, typeof(int))),
                //i-=5 5
                Expression.SubtractAssign(i, Expression.Constant(5, typeof(int))),
                //i*=5 25
               Expression.MultiplyAssign(i, Expression.Constant(5, typeof(int))),
                //i/=5 5
               Expression.DivideAssign(i, Expression.Constant(5, typeof(int)))
               );
            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。

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //变量i
            ParameterExpression i = Expression.Parameter(typeof(int), "i");
            //跳出循环
            LabelTarget label = Expression.Label();
            BlockExpression block = Expression.Block(
                new[] { i },
                //为i赋初值
                Expression.Assign(i, Expression.Constant(1, typeof(int))),
                Expression.Loop(
                    Expression.IfThenElse(
                      //如果i<=100
                      Expression.LessThanOrEqual(i, Expression.Constant(100, typeof(int))),
                     //如果为true.进入循环体
                        Expression.Block(
                             Expression.IfThen(
                             //条件i%2==0;
                                    Expression.Equal(Expression.Modulo(i, Expression.Constant(2, typeof(int))), 
                                    Expression.Constant(0, typeof(int))),
                                    Expression.Call(typeof(Console).GetMethod("WriteLine", 
                                    new Type[] { typeof(int) }), new[] { i })),
                             //i++
                             Expression.PostIncrementAssign(i)
                ),
                //如果i>100
                Expression.Break(label)),
                label
                ));
            Expression.Lambda<Action>(block).Compile()();
            Console.Read();
        }
    }

结果

总结

本篇文章介绍了几种常见的表达式类型，当然，还有很多并没有列出，比如switch case，try catch等。如果在项目中需要创建复杂的表达式树，Expression的静态方法Block是必不可少的。希望通过本篇的学习，对你了解Expression有所帮助。

参考文章

https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/dd323961(v=vs.110).aspx

https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/bb397951.aspx