7. 值类型、引用类型、泛型、集合、调用函数

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C# 表达式树
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C# 表达式树
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一，定义变量
C# 表达式树中，定义一个变量，使用 ParameterExpression。
创建变量结点的方法有两种，
1
Expression.Parameter()
2
Expression.Variable()
3
// 另外，定义一个常量可以使用 Expression.Constant()。
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两种方式都是生成 ParameterExpression 类型 Parameter() 和 Variable() 都具有两个重载。他们创建一个 ParameterExpression节点，该节点可用于标识表达式树中的参数或变量。
对于使用定义：
Expression.Variable 用于在块内声明局部变量。
Expression.Parameter用于声明输入值的参数。
先看第一种
1
        public static ParameterExpression Parameter(Type type)
2
        {
3
            return Parameter(type, name: null);
4
        }
5
​
6
                public static ParameterExpression Variable(Type type)
7
        {
8
            return Variable(type, name: null);
9
        }
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从代码来看，没有区别。
再看看具有两个参数的重载
1
        public static ParameterExpression Parameter(Type type, string name)
2
        {
3
            Validate(type, allowByRef: true);
4
            bool byref = type.IsByRef;
5
            if (byref)
6
            {
7
                type = type.GetElementType();
8
            }
9
​
10
            return ParameterExpression.Make(type, name, byref);
11
        }
Copied!
1
        public static ParameterExpression Variable(Type type, string name)
2
        {
3
            Validate(type, allowByRef: false);
4
            return ParameterExpression.Make(type, name, isByRef: false);
5
        }
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如你所见，两者只有一个 allowByRef 出现了区别，Paramter 允许 Ref， Variable 不允许。
笔者在官方文档和其他作者文章上，都没有找到具体区别是啥，去 stackoverflow 搜索和查看源代码后，确定他们的区别在于 Variable 不能使用 ref 类型。
从字面意思来看，声明一个变量，应该用Expression.Variable， 函数的传入参数应该使用Expression.Parameter。
无论值类型还是引用类型，都是这样子定义。
二，访问变量/类型的属性字段和方法
访问变量或类型的属性，使用
1
Expression.Property()
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访问变量/类型的属性或字段，使用
1
Expression.PropertyOrField()
Copied!
访问变量或类型的方法，使用
1
Expression.Call()
Copied!
访问属性字段和方法
1
Expression.MakeMemberAccess
Copied!
他们都返回一个 MemberExpression类型。
使用上，根据实例化/不实例化，有个小区别，上面说了变量或类型。
意思是，已经定义的值类型或实例化的引用类型，是变量；
类型，就是指引用类型，不需要实例化的静态类型或者静态属性字段/方法。
上面的解释不太严谨，下面示例会慢慢解释。
1. 访问属性
使用 Expression.Property() 或 Expression.PropertyOrField()调用属性。
调用静态类型属性
Console 是一个静态类型，Console.Title 可以获取编译器程序的实际位置。
1
            Console.WriteLine(Console.Title);
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使用表达式树表达如下
1
            MemberExpression member = Expression.Property(null, typeof(Console).GetProperty("Title"));
2
            Expression<Func<string>> lambda = Expression.Lambda<Func<string>>(member);
3
​
4
            string result = lambda.Compile()();
5
            Console.WriteLine(result);
6
​
7
            Console.ReadKey();
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因为调用的是静态类型的属性，所以第一个参数为空。
第二个参数是一个 PropertyInfo 类型。
调用实例属性/字段
C#代码如下
1
            List<int> a = new List<int>() { 1, 2, 3 };
2
            int result = a.Count;
3
            Console.WriteLine(result);
4
            Console.ReadKey();
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在表达式树，调用实例的属性
1
            ParameterExpression a = Expression.Parameter(typeof(List<int>), "a");
2
            MemberExpression member = Expression.Property(a, "Count");
3
​
4
            Expression<Func<List<int>, int>> lambda = Expression.Lambda<Func<List<int>, int>>(member, a);
5
            int result = lambda.Compile()(new List<int> { 1, 2, 3 });
6
            Console.WriteLine(result);
7
​
8
            Console.ReadKey();
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除了 Expression.Property() ，其他的方式请自行测试，这里不再赘述。
2. 调用函数
使用 Expression.Call() 可以调用一个静态类型的函数或者实例的函数。
调用静态类型的函数
以 Console 为例，调用 WriteLine() 方法
1
            Console.WriteLine("调用WriteLine方法");
2
​
3
            MethodCallExpression method = Expression.Call(
4
                null,
5
                typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }),
6
                Expression.Constant("调用WriteLine方法"));
7
​
8
            Expression<Action> lambda = Expression.Lambda<Action>(method);
9
            lambda.Compile()();
10
            Console.ReadKey();
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Expression.Call() 的重载方法比较多，常用的重载方法是
1
public static MethodCallExpression Call(Expression instance, MethodInfo method, params Expression[] arguments)
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因为要调用静态类型的函数，所以第一个 instance 为空(instance英文意思是实例)。
第二个 method 是要调用的重载方法。
最后一个 arguments 是传入的参数。
调用实例的函数
写一个类
1
    public class Test
2
    {
3
        public void Print(string info)
4
        {
5
            Console.WriteLine(info);
6
        }
7
    }
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调用实例的 Printf() 方法
1
            Test test = new Test();
2
            test.Print("打印出来");
3
            Console.ReadKey();
Copied!
表达式表达如下
1
            ParameterExpression a = Expression.Variable(typeof(Test), "test");
2
​
3
            MethodCallExpression method = Expression.Call(
4
                a,
5
                typeof(Test).GetMethod("Print", new Type[] { typeof(string) }),
6
                Expression.Constant("打印出来")
7
                );
8
​
9
            Expression<Action<Test>> lambda = Expression.Lambda<Action<Test>>(method,a);
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            lambda.Compile()(new Test());
11
            Console.ReadKey();
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注意的是，Expression.Variable(typeof(Test), "test"); 仅定义了一个变量，还没有初始化/赋值。对于引用类型来说，需要实例化。
上面的方式，是通过外界实例化传入里面的，后面会说如何在表达式内实例化。
三，实例化引用类型
引用类型的实例化，使用 new ，然后选择调用合适的构造函数、设置属性的值。
那么，根据上面的步骤，我们分开讨论。
new
使用 Expression.New()来调用一个类型的构造函数。
他有五个重载，有两种常用重载：
1
 public static NewExpression New(ConstructorInfo constructor);
2
 public static NewExpression New(Type type);
Copied!
依然使用上面的 Test 类型
1
            NewExpression newA = Expression.New(typeof(Test));
Copied!
默认没有参数的构造函数，或者只有一个构造函数，像上面这样调用。
如果像指定一个构造函数，可以
1
            NewExpression newA = Expression.New(typeof(Test).GetConstructor(xxxxxx));
Copied!
这里就不详细说了。
给属性赋值
实例化一个构造函数的同时，可以给属性赋值。
1
        public static MemberInitExpression MemberInit(NewExpression newExpression, IEnumerable<MemberBinding> bindings);
2
​
3
        public static MemberInitExpression MemberInit(NewExpression newExpression, params MemberBinding[] bindings);
Copied!
两种重载是一样的。
我们将 Test 类改成
1
    public class Test
2
    {
3
        public int sample { get; set; }
4
        public void Print(string info)
5
        {
6
            Console.WriteLine(info);
7
        }
8
    }
Copied!
然后
1
            var binding = Expression.Bind(
2
                typeof(Test).GetMember("sample")[0],
3
                Expression.Constant(10)
4
            );
Copied!
创建引用类型
1
Expression.MemberInit()
Copied!
表示调用构造函数并初始化新对象的一个或多个成员。
如果实例化一个类，可以使用
1
            NewExpression newA = Expression.New(typeof(Test));
2
            MemberInitExpression test = Expression.MemberInit(newA,
3
                new List<MemberBinding>() { }
4
                );
Copied!
如果要在实例化时给成员赋值
1
            NewExpression newA = Expression.New(typeof(Test));
2
​
3
            // 给 Test 类型的一个成员赋值
4
            var binding = Expression.Bind(
5
                typeof(Test).GetMember("sample")[0],Expression.Constant(10));
6
​
7
            MemberInitExpression test = Expression.MemberInit(newA,
8
                new List<MemberBinding>() { binding}
9
                );
Copied!
示例
实例化一个类型，调用构造函数、给成员赋值，示例代码如下
1
            // 调用构造函数
2
            NewExpression newA = Expression.New(typeof(Test));
3
​
4
            // 给 Test 类型的一个成员赋值
5
            var binding = Expression.Bind(
6
                typeof(Test).GetMember("sample")[0], Expression.Constant(10));
7
​
8
            // 实例化一个类型
9
            MemberInitExpression test = Expression.MemberInit(newA,
10
                new List<MemberBinding>() { binding }
11
                );
12
​
13
            // 调用方法
14
            MethodCallExpression method1 = Expression.Call(
15
                test,
16
                typeof(Test).GetMethod("Print", new Type[] { typeof(string) }),
17
                Expression.Constant("打印出来")
18
                );
19
​
20
            // 调用属性
21
            MemberExpression method2 = Expression.Property(test, "sample");
22
​
23
            Expression<Action> lambda1 = Expression.Lambda<Action>(method1);
24
            lambda1.Compile()();
25
​
26
            Expression<Func<int>> lambda2 = Expression.Lambda<Func<int>>(method2);
27
            int sample = lambda2.Compile()();
28
            Console.WriteLine(sample);
29
​
30
            Console.ReadKey();
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四，实例化泛型类型于调用
将 Test 类，改成这样
1
    public class Test<T>
2
    {
3
        public void Print<T>(T info)
4
        {
5
            Console.WriteLine(info);
6
        }
7
    }
Copied!
Test 类已经是一个泛型类，表达式实例化示例
1
        static void Main(string[] args)
2
        {
3
            RunExpression<string>();
4
            Console.ReadKey();
5
        }
6
        public static void RunExpression<T>()
7
        {
8
            // 调用构造函数
9
            NewExpression newA = Expression.New(typeof(Test<T>));
10
​
11
            // 实例化一个类型
12
            MemberInitExpression test = Expression.MemberInit(newA,
13
                new List<MemberBinding>() { }
14
                );
15
​
16
            // 调用方法
17
            MethodCallExpression method = Expression.Call(
18
                test,
19
                typeof(Test<T>).GetMethod("Print").MakeGenericMethod(new Type[] { typeof(T) }),
20
                Expression.Constant("打印出来")
21
                );
22
​
23
            Expression<Action> lambda1 = Expression.Lambda<Action>(method);
24
            lambda1.Compile()();
25
​
26
            Console.ReadKey();
27
        }
Copied!
五，定义集合变量、初始化、添加元素
集合类型使用 ListInitExpression表示。
创建集合类型，需要使用到
ElementInit 表示 IEnumerable集合的单个元素的初始值设定项。
ListInit 初始化一个集合。
C# 中，集合都实现了 IEnumerable，集合都具有 Add 扥方法或属性。
使用 C# 初始化一个集合并且添加元素，可以这样
1
            List<string> list = new List<string>()
2
            {
3
                "a",
4
                "b"
5
            };
6
            list.Add("666");
Copied!
而在表达式树里面，是通过 ElementInit 调用 Add 方法初始化/添加元素的。
示例
1
            MethodInfo listAdd = typeof(List<string>).GetMethod("Add");
2
​
3
            /*
4
             * new List<string>()
5
             * {
6
             *     "a",
7
             *     "b"
8
             * };
9
             */
10
            ElementInit add1 = Expression.ElementInit(
11
                listAdd,
12
                Expression.Constant("a"),
13
                Expression.Constant("b")
14
                );
15
            // Add("666")
16
            ElementInit add2 = Expression.ElementInit(listAdd, Expression.Constant("666"));
Copied!
示例
1
            MethodInfo listAdd = typeof(List<string>).GetMethod("Add");
2
​
3
            ElementInit add1 = Expression.ElementInit(listAdd, Expression.Constant("a"));
4
            ElementInit add2 = Expression.ElementInit(listAdd, Expression.Constant("b"));
5
            ElementInit add3 = Expression.ElementInit(listAdd, Expression.Constant("666"));
6
​
7
            NewExpression list = Expression.New(typeof(List<string>));
8
​
9
            // 初始化值
10
            ListInitExpression setList = Expression.ListInit(
11
                list,
12
                add1,
13
                add2,
14
                add3
15
                );
16
            // 没啥执行的，就这样看看输出的信息
17
            Console.WriteLine(setList.ToString());
18
​
19
            MemberExpression member = Expression.Property(setList, "Count");
20
​
21
            Expression<Func<int>> lambda = Expression.Lambda<Func<int>>(member);
22
            int result = lambda.Compile()();
23
            Console.WriteLine(result);
24
​
25
            Console.ReadKey();
Copied!
6. 循环控制
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