表達式樹練習實踐：C#值類型、引用類型、泛型、集合、調用函數
- 2019 年 10 月 3 日
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表達式樹練習實踐：C#值類型、引用類型、泛型、集合、調用函數
一，定義變量
C# 表達式樹中，定義一個變量，使用 ParameterExpression。
創建變量結點的方法有兩種，
Expression.Parameter() Expression.Variable() // 另外，定義一個常量可以使用 Expression.Constant()。兩種方式都是生成 ParameterExpression 類型 Parameter() 和 Variable() 都具有兩個重載。他們創建一個 ParameterExpression節點，該節點可用於標識表達式樹中的參數或變量。
對於使用定義：
Expression.Variable 用於在塊內聲明局部變量。
Expression.Parameter用於聲明輸入值的參數。
先看第一種
public static ParameterExpression Parameter(Type type) { return Parameter(type, name: null); } public static ParameterExpression Variable(Type type) { return Variable(type, name: null); }從代碼來看，沒有區別。
再看看具有兩個參數的重載
public static ParameterExpression Parameter(Type type, string name) { Validate(type, allowByRef: true); bool byref = type.IsByRef; if (byref) { type = type.GetElementType(); } return ParameterExpression.Make(type, name, byref); } public static ParameterExpression Variable(Type type, string name) { Validate(type, allowByRef: false); return ParameterExpression.Make(type, name, isByRef: false); }如你所見，兩者只有一個 allowByRef 出現了區別，Paramter 允許 Ref， Variable 不允許。
筆者在官方文檔和其他作者文章上，都沒有找到具體區別是啥，去 stackoverflow 搜索和查看源代碼後，確定他們的區別在於 Variable 不能使用 ref 類型。
從字面意思來看，聲明一個變量，應該用Expression.Variable， 函數的傳入參數應該使用Expression.Parameter。
無論值類型還是引用類型，都是這樣子定義。
二，訪問變量/類型的屬性字段和方法
訪問變量或類型的屬性，使用
Expression.Property()訪問變量/類型的屬性或字段，使用
Expression.PropertyOrField()訪問變量或類型的方法，使用
Expression.Call()訪問屬性字段和方法
Expression.MakeMemberAccess他們都返回一個 MemberExpression類型。
使用上，根據實例化/不實例化，有個小區別，上面說了變量或類型。
意思是，已經定義的值類型或實例化的引用類型，是變量；
類型，就是指引用類型，不需要實例化的靜態類型或者靜態屬性字段/方法。
上面的解釋不太嚴謹，下面示例會慢慢解釋。
1. 訪問屬性
使用 Expression.Property() 或 Expression.PropertyOrField()調用屬性。
調用靜態類型屬性
Console 是一個靜態類型，Console.Title 可以獲取編譯器程序的實際位置。
Console.WriteLine(Console.Title);使用表達式樹表達如下
MemberExpression member = Expression.Property(null, typeof(Console).GetProperty("Title")); Expression<Func<string>> lambda = Expression.Lambda<Func<string>>(member); string result = lambda.Compile()(); Console.WriteLine(result); Console.ReadKey();因為調用的是靜態類型的屬性，所以第一個參數為空。
第二個參數是一個 PropertyInfo 類型。
調用實例屬性/字段
C#代碼如下
List<int> a = new List<int>() { 1, 2, 3 }; int result = a.Count; Console.WriteLine(result); Console.ReadKey();在表達式樹，調用實例的屬性
ParameterExpression a = Expression.Parameter(typeof(List<int>), "a"); MemberExpression member = Expression.Property(a, "Count"); Expression<Func<List<int>, int>> lambda = Expression.Lambda<Func<List<int>, int>>(member, a); int result = lambda.Compile()(new List<int> { 1, 2, 3 }); Console.WriteLine(result); Console.ReadKey();除了 Expression.Property() ，其他的方式請自行測試，這裡不再贅述。
2. 調用函數
使用 Expression.Call() 可以調用一個靜態類型的函數或者實例的函數。
調用靜態類型的函數
以 Console 為例，調用 WriteLine() 方法
Console.WriteLine("調用WriteLine方法"); MethodCallExpression method = Expression.Call( null, typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }), Expression.Constant("調用WriteLine方法")); Expression<Action> lambda = Expression.Lambda<Action>(method); lambda.Compile()(); Console.ReadKey();Expression.Call() 的重載方法比較多，常用的重載方法是
public static MethodCallExpression Call(Expression instance, MethodInfo method, params Expression[] arguments)因為要調用靜態類型的函數，所以第一個 instance 為空(instance英文意思是實例)。
第二個 method 是要調用的重載方法。
最後一個 arguments 是傳入的參數。
調用實例的函數
寫一個類
public class Test { public void Print(string info) { Console.WriteLine(info); } }調用實例的 Printf() 方法
Test test = new Test(); test.Print("打印出來"); Console.ReadKey();表達式表達如下
ParameterExpression a = Expression.Variable(typeof(Test), "test"); MethodCallExpression method = Expression.Call( a, typeof(Test).GetMethod("Print", new Type[] { typeof(string) }), Expression.Constant("打印出來") ); Expression<Action<Test>> lambda = Expression.Lambda<Action<Test>>(method,a); lambda.Compile()(new Test()); Console.ReadKey();注意的是，Expression.Variable(typeof(Test), "test"); 僅定義了一個變量，還沒有初始化/賦值。對於引用類型來說，需要實例化。
上面的方式，是通過外界實例化傳入裏面的，後面會說如何在表達式內實例化。
三，實例化引用類型
引用類型的實例化，使用 new ，然後選擇調用合適的構造函數、設置屬性的值。
那麼，根據上面的步驟，我們分開討論。
new
使用 Expression.New()來調用一個類型的構造函數。
他有五個重載，有兩種常用重載：
public static NewExpression New(ConstructorInfo constructor); public static NewExpression New(Type type);依然使用上面的 Test 類型
NewExpression newA = Expression.New(typeof(Test));默認沒有參數的構造函數，或者只有一個構造函數，像上面這樣調用。
如果像指定一個構造函數，可以
NewExpression newA = Expression.New(typeof(Test).GetConstructor(xxxxxx));這裡就不詳細說了。
給屬性賦值
實例化一個構造函數的同時，可以給屬性賦值。
public static MemberInitExpression MemberInit(NewExpression newExpression, IEnumerable<MemberBinding> bindings); public static MemberInitExpression MemberInit(NewExpression newExpression, params MemberBinding[] bindings);兩種重載是一樣的。
我們將 Test 類改成
public class Test { public int sample { get; set; } public void Print(string info) { Console.WriteLine(info); } }然後
var binding = Expression.Bind( typeof(Test).GetMember("sample")[0], Expression.Constant(10) ); 創建引用類型
Expression.MemberInit()表示調用構造函數並初始化新對象的一個或多個成員。
如果實例化一個類，可以使用
NewExpression newA = Expression.New(typeof(Test)); MemberInitExpression test = Expression.MemberInit(newA, new List<MemberBinding>() { } );如果要在實例化時給成員賦值
NewExpression newA = Expression.New(typeof(Test)); // 給 Test 類型的一個成員賦值 var binding = Expression.Bind( typeof(Test).GetMember("sample")[0],Expression.Constant(10)); MemberInitExpression test = Expression.MemberInit(newA, new List<MemberBinding>() { binding} );示例
實例化一個類型，調用構造函數、給成員賦值，示例代碼如下
// 調用構造函數 NewExpression newA = Expression.New(typeof(Test)); // 給 Test 類型的一個成員賦值 var binding = Expression.Bind( typeof(Test).GetMember("sample")[0], Expression.Constant(10)); // 實例化一個類型 MemberInitExpression test = Expression.MemberInit(newA, new List<MemberBinding>() { binding } ); // 調用方法 MethodCallExpression method1 = Expression.Call( test, typeof(Test).GetMethod("Print", new Type[] { typeof(string) }), Expression.Constant("打印出來") ); // 調用屬性 MemberExpression method2 = Expression.Property(test, "sample"); Expression<Action> lambda1 = Expression.Lambda<Action>(method1); lambda1.Compile()(); Expression<Func<int>> lambda2 = Expression.Lambda<Func<int>>(method2); int sample = lambda2.Compile()(); Console.WriteLine(sample); Console.ReadKey();四，實例化泛型類型於調用
將 Test 類，改成這樣
public class Test<T> { public void Print<T>(T info) { Console.WriteLine(info); } }Test 類已經是一個泛型類，表達式實例化示例
static void Main(string[] args) { RunExpression<string>(); Console.ReadKey(); } public static void RunExpression<T>() { // 調用構造函數 NewExpression newA = Expression.New(typeof(Test<T>)); // 實例化一個類型 MemberInitExpression test = Expression.MemberInit(newA, new List<MemberBinding>() { } ); // 調用方法 MethodCallExpression method = Expression.Call( test, typeof(Test<T>).GetMethod("Print").MakeGenericMethod(new Type[] { typeof(T) }), Expression.Constant("打印出來") ); Expression<Action> lambda1 = Expression.Lambda<Action>(method); lambda1.Compile()(); Console.ReadKey(); }五，定義集合變量、初始化、添加元素
集合類型使用 ListInitExpression表示。
創建集合類型，需要使用到
ElementInit 表示 IEnumerable集合的單個元素的初始值設定項。
ListInit 初始化一個集合。
C# 中，集合都實現了 IEnumerable，集合都具有 Add 扥方法或屬性。
使用 C# 初始化一個集合併且添加元素，可以這樣
List<string> list = new List<string>() { "a", "b" }; list.Add("666");而在表達式樹裏面，是通過 ElementInit 調用 Add 方法初始化/添加元素的。
示例
MethodInfo listAdd = typeof(List<string>).GetMethod("Add"); /* * new List<string>() * { * "a", * "b" * }; */ ElementInit add1 = Expression.ElementInit( listAdd, Expression.Constant("a"), Expression.Constant("b") ); // Add("666") ElementInit add2 = Expression.ElementInit(listAdd, Expression.Constant("666"));示例
MethodInfo listAdd = typeof(List<string>).GetMethod("Add"); ElementInit add1 = Expression.ElementInit(listAdd, Expression.Constant("a")); ElementInit add2 = Expression.ElementInit(listAdd, Expression.Constant("b")); ElementInit add3 = Expression.ElementInit(listAdd, Expression.Constant("666")); NewExpression list = Expression.New(typeof(List<string>)); // 初始化值 ListInitExpression setList = Expression.ListInit( list, add1, add2, add3 ); // 沒啥執行的，就這樣看看輸出的信息 Console.WriteLine(setList.ToString()); MemberExpression member = Expression.Property(setList, "Count"); Expression<Func<int>> lambda = Expression.Lambda<Func<int>>(member); int result = lambda.Compile()(); Console.WriteLine(result); Console.ReadKey();