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Expression Tree 表达式树及练习

首先认识表达式

所谓的表达式就是一个有意义的式子，如：

3 　　常量值的表达式

num  变量表达式

a+b*2

-a     一元运算符的表达式

Math.Sin(x) + Math.Cos(y)

从上面的例子可以看出，构成表达式的元素有变量、常量、运算符、函数。表达式通常有一个相应的类型，常量值表达式3的类型是int类型的。

表达式可以组合，如a+b*2 ，可以拆分成：

可以看出表达式的各个节点也是一个表达式，我们可以用一个树状的结构来表示每一个表达式，这个数据结构就是表达式树

什么是表达式树

表达式树是一种表示表达式的数据结构。System.Linq.Expression 命名空间下的Expression类和它的诸多子类就是这一数据结构的实现，每个表达式都是Expression某个子类的实例。BinaryExpression表示包含二元运算符的表达式，一个BinaryExpression由左运算数表达式、右运算数表达式、运算符。

Expression各个子类的构造函数都是不公开的，要创建表达式树只能使用Expression类提供的静态方法。

创建a+b*2这个表达式的表达式树

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ParameterExpression pe1 = Expression.Parameter(typeof(int), "a");//参数a
ParameterExpression pe2 = Expression.Parameter(typeof(int), "b");//参数b
ConstantExpression ce = Expression.Constant(2);//常量2
BinaryExpression be = Expression.Multiply(pe2, ce);//b*2
BinaryExpression be1 = Expression.Add(pe1, be);//a+b*2
LambdaExpression le1 = Expression.Lambda(be1, pe1, pe2);
Console.WriteLine(le1.Compile().DynamicInvoke(5, 3));
Console.WriteLine(le1.ToString());

执行结果：

习题：

-a

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ParameterExpression pe = Expression.Parameter(typeof(int), "a");
 UnaryExpression ue = Expression.Negate(pe);
 LambdaExpression le = Expression.Lambda(ue, pe);
 Console.WriteLine(le.Compile().DynamicInvoke(5));
 Console.WriteLine(le.ToString());

a + b * 2

见上面的示例

Math.Sin(x) + Math.Cos(y)

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ParameterExpression pe3 = Expression.Parameter(typeof(double), "x");
ParameterExpression pe4 = Expression.Parameter(typeof(double), "y");
MethodCallExpression me1 = Expression.Call(null, typeof(Math).GetMethod("Sin", BindingFlags.Static | BindingFlags.Public), pe3);
MethodCallExpression me2 = Expression.Call(null, typeof(Math).GetMethod("Cos", BindingFlags.Static | BindingFlags.Public), pe4);
BinaryExpression be2 = Expression.Add(me1, me2);
LambdaExpression le2 = Expression.Lambda(be2, pe3, pe4);

new StringBuilder(“Hello”)

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Expression body = Expression.New(typeof(StringBuilder).GetConstructor(new Type[] { typeof(string) }),
Expression.Constant("Hello"));
LambdaExpression le4 = Expression.Lambda(body);
Console.WriteLine(le4.Compile());
Console.WriteLine(le4.ToString());

new int[] { a, b, a + b}

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 ParameterExpression pe5 = Expression.Parameter(typeof(int), "a");
ParameterExpression pe6 = Expression.Parameter(typeof(int), "b");
BinaryExpression be3 = Expression.Add(pe5, pe6);
NewArrayExpression ne4 = Expression.NewArrayBounds(typeof(int[]), pe5, pe6, be3);
LambdaExpression le3 = Expression.Lambda(ne4, pe5, pe6);
Console.WriteLine(le3.Compile().DynamicInvoke(30, 60));
Console.WriteLine(le3.ToString());

a[i – 1] * i

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            ParameterExpression pe8 = Expression.Parameter(typeof(int[]), "a");
            ParameterExpression pe9 = Expression.Parameter(typeof(int), "i");
            Expression body1 = Expression.Multiply(Expression.ArrayIndex(pe8, Expression.Subtract(pe9, Expression.Constant(1))), pe9);
            LambdaExpression le5 = Expression.Lambda(body1, pe8, pe9);
            Console.WriteLine(le5.Compile().DynamicInvoke(new int[] { 1, 3, 4, 2, 3, 4 }, 2));
            Console.WriteLine(le5.ToString());