C#高级程序设计（九）——表达式树

表达式树的设计是基于"code as data"的思想，它把代码表示成树状的数据结构，树状结构中的每个节点都是一个表达式（这个表达式是一个广义的概念，并不是编程语言中所指的表达式语法），因此称为表达式树。

表达式树的本质在于将代码组织在数据段，而不是代码段，这对于运行时更改代码是非常重要的。

System.Linq.Expressions命名空间下含有很多类来表示不同的表达式，这些类都继承自抽象的Expression基类，Expression含有丰富的静态方法用于创建各种各样的表达式类。

一、编程方式构建表达式树

下面的代码以编程的方式构建表达式树

Expression firstArg = Expression.Constant(2);
Expression secondArg = Expression.Constant(3);
Expression add = Expression.Add(firstArg, secondArg);
Console.WriteLine(add);

上面的代码创建的表达式树如图：

二、表达式树与代理（编译表达式树成为代理）

将表达式树转化为代理的关键点在于Expression<TDelegate>类，继承关系如图： 

可以使用Expression.Lambda方法创建Expression<TDelegate>对象，Expression<TDelegate>对象包含Compile方法，用于将表达式编译成可执行代码并生成表示其lambda表达式的代理对象，

下面的代码表示转换过程： 

Expression firstArg = Expression.Constant(2);
Expression secondArg = Expression.Constant(3);
Expression add = Expression.Add(firstArg, secondArg);
Func<int> compiled = Expression.Lambda<Func<int>>(add).Compile();
Console.WriteLine(compiled());

三、表达式树与Lambda表达式（Lambda表达式转换为表达式树）

可以通过lambda表达式构造Expression<TDelegate>对象：

Expression<Func<string, string, bool>> expression =
(x, y) => x.StartsWith(y);
var compiled = expression.Compile();
Console.WriteLine(compiled("First", "Second"));
Console.WriteLine(compiled("First", "Fir"));

下面的代码与之等价，但是用编程方式构建表达式树：

MethodInfo method = typeof(string).GetMethod
("StartsWith", new[] { typeof(string) });
var target = Expression.Parameter(typeof(string), "x");
var methodArg = Expression.Parameter(typeof(string), "y");
Expression[] methodArgs = new[] { methodArg };
Expression call = Expression.Call(target, method, methodArgs);
var lambdaParameters = new[] { target, methodArg };
var lambda = Expression.Lambda<Func<string, string, bool>>
(call, lambdaParameters);
var compiled = lambda.Compile();
Console.WriteLine(compiled("First", "Second"));
Console.WriteLine(compiled("First", "Fir"));

目前，并不是所有的lambda表达式都能转换成表达式树，只有单一表达式的lambda表达式才可以转化为表达式树，而且表达式中不能包含赋值。