Linq之Expression高级篇（常用表达式类型）

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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;

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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(, 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(, 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(, typeof(int))),
//i+=5 10
Expression.AddAssign(i, Expression.Constant(, typeof(int))),
//i-=5 5
Expression.SubtractAssign(i, Expression.Constant(, typeof(int))),
//i*=5 25
Expression.MultiplyAssign(i, Expression.Constant(, typeof(int))),
//i/=5 5
Expression.DivideAssign(i, Expression.Constant(, 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(, typeof(int))),
Expression.Loop(
Expression.IfThenElse(
//如果i<=100
Expression.LessThanOrEqual(i, Expression.Constant(, 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(, typeof(int))),
Expression.Constant(, 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();
}
}