玩轉C#之【表達式目錄樹】

2022/09/15閱讀時間約 3 分鐘

環境安裝

Viusla studio 2019 安裝方式:

檔案(ExpressionTreeVisualizer.2019)下載完之後，將檔案複製到此目錄:
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Community\Common7\Packages\Debugger

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介紹

首先它來自Sysyem.Linq.Expressions命名空間，用以下的範例做個解說

static void Main(string[] args)
{
    Func<int, int, int> func1 = (m, n) => m * n + 2;
    Expression<Func<int, int, int>> exp = (m , n) => m * n + 2;
           
}

我們先觀察如果是一個委派VisualStudio會怎麼做解析，它會有一個Method跟Target
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在觀察如果是Expressions，其實就只是把代碼列出來的感覺一樣
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我們再透過上述提到的工具ExpressionTreeVisualizer觀察看看，它告訴了我們這個表達式樹是一個Func<int,int,int>類型的表達式樹，表達式目錄樹本質上是一個資料結構，資料結構中有幾個重要元素，其中包含這是屬於什麼類型的資料Lambda，並且body是它的核心，我們可以看出它也是一個表達式

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可以從中看出它是一個簡單的二元表達式，從這個表達式中可以看出它的資料類型是Add，並且會有右邊和左邊的概念，右邊是一個常數，左邊是一個相乘的表達式

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從圖中可以看出，左邊跟右邊的類型都是屬於參數表達式

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從上述的解析過程我們可以發現，其實就是一個二元樹的資料結構
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表達式目錄樹=>是一種資料結構，可以被二元樹解析

:notes: 表達式目錄樹只能一行，無法帶入{ }

錯誤範例:

Expression<Func<int,int,int>> exp1 = (m,n) =>
{    
    return m*n+2
};

:notes:表達式目錄樹可以透過Compile方法，得到一個委派

int iResult1 = func.Invoke(12,23);
int iResult2 = exp.Compile().Invoke(12,23);

我們可以看一下，其實LINQ語法裡面傳遞的其實是表達式目錄樹，為什麼不能傳遞委派，因為委派的方法我們只能直接執行，沒辦法把它轉換成SQL語法的，我們在這裡傳遞得表達式目錄樹最終是要拆解成SQL語法。
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動態拼裝表達式目錄樹和擴展應用

我們來反編譯一下，此程式

Expression<Func<int, int, int>> exp = (m , n) => m * n + 2;

反編譯後會產生以下的程式
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並且我們在做下整理與比較
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從上述的比較可以看出表達式目錄樹有兩種宣告方式

範例解析:

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總結:

可以用來替代反射，因為反射可以通用，但是性能不夠
產生硬程式碼，可以提升性能

關於解析表達式目錄樹，生成SQL、表達式目錄樹拼裝連接之後會專門寫一篇文章跟大家講解

參考資料

Expression 類別

本篇已同步發表至個人部落格
https://moushih.com/2022ithome15/

鐵人賽文章

https://ithelp.ithome.com.tw/articles/10290798

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