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C#表达式树 Expression.Dynamic

C#表达式树 Expression.Dynamic

Expression.Dynamic 方法是 System.Linq.Expressions 命名空间中的一个方法,可以用来创建动态 LINQ 表达式树。使用 Dynamic 方法,可以在运行时构建一个 Lambda 表达式树,用来执行动态类型或未知类型的操作。

使用 Expression.Dynamic 方法可以有以下几种使用方法:

  • 使用预定义的运算符:

可以使用预定义的运算符,例如加减乘除等,创建一个包含预定义操作的动态表达式树。例如:

var p1 = Expression.Parameter(typeof(int), "p1");
var p2 = Expression.Parameter(typeof(int), "p2");var dynamicAdd = Expression.Dynamic(new MyBinder(),typeof(int),Expression.Add(p1, p2),p1,p2
);

在上面的例子中,我们使用了 Expression.Add 方法创建了一个加法运算表达式树,并将其作为第三个参数传递给 Expression.Dynamic 方法。此外,我们还需要传递一个 MyBinder 对象作为绑定程序,和两个操作数表达式树 p1p2

  • 使用自定义操作符:

除了使用预定义的运算符外,我们还可以自定义运算符来创建动态表达式树。在这种情况下,我们需要实现 System.Runtime.CompilerServices.CallSiteBinder 类,来定义我们的自定义绑定程序。例如:

public class MyCustomBinder : CallSiteBinder
{private readonly string _operation;public MyCustomBinder(string operation){_operation = operation;}public override Expression Bind(object[] args, ReadOnlyCollection<ParameterExpression> parameters, LabelTarget returnLabel){var p1 = parameters[0];var p2 = parameters[1];switch (_operation){case "Multiply":return Expression.Multiply(p1, p2);case "Divide":return Expression.Divide(p1, p2);default:throw new ArgumentException($"Invalid operation: {_operation}");}}public override T BindDelegate<T>(CallSite<T> site, object[] args){throw new NotImplementedException();}
}

在上面的例子中,我们创建了一个 MyCustomBinder 类来定义自定义绑定程序。在 Bind 方法中,我们根据 _operation 字段的值来判断要执行的操作,并返回相应的表达式树。

然后我们可以使用 Expression.Dynamic 方法来创建一个包含自定义操作的动态表达式树:

var p1 = Expression.Parameter(typeof(int), "p1");
var p2 = Expression.Parameter(typeof(int), "p2");var dynamicMultiply = Expression.Dynamic(new MyCustomBinder("Multiply"),typeof(int),p1,p2
);var dynamicDivide = Expression.Dynamic(new MyCustomBinder("Divide"),typeof(int),p1,p2
);

在上面的例子中,我们分别创建了一个乘法运算表达式树和一个除法运算表达式树,并使用 MyCustomBinder 类作为绑定程序来执行自定义的操作。

另一种使用 Expression.Dynamic 的方式是使用委托类型,并将其作为 CallSiteBinder 的参数传递。这个委托类型必须与绑定的动态调用的签名相匹配。

下面是一个简单的示例,演示如何使用委托类型和 CallSiteBinder 来调用一个动态方法:

using System;
using System.Dynamic;
using System.Linq.Expressions;class Program
{static void Main(string[] args){// 创建一个参数表达式var paramExpr = Expression.Parameter(typeof(int), "x");// 创建一个动态绑定的调用var binder = Binder.InvokeMember(CSharpBinderFlags.None, "Add", null, typeof(Program),new[] { CSharpArgumentInfo.Create(CSharpArgumentInfoFlags.None, null) });// 创建一个委托类型,这个委托类型接受一个 object 类型的参数,并返回一个 object 类型的值Func<object, object> add = Expression.Lambda<Func<object, object>>(Expression.Dynamic(binder, typeof(object), paramExpr), paramExpr).Compile();// 调用动态方法int x = 1;int y = 2;Console.WriteLine(add(x + y)); // 输出 3}
}

在上面的示例中,我们创建了一个参数表达式 paramExpr,并使用 Binder.InvokeMember 创建了一个动态绑定的调用。然后,我们使用 Expression.Dynamic 创建了一个动态调用的表达式,并将其传递给了一个委托类型,这个委托类型与绑定的动态调用的签名相匹配。最后,我们编译了这个委托类型,并使用它来调用动态方法。

需要注意的是,使用这种方式调用动态方法需要进行类型转换。在上面的示例中,我们将 int 类型的值转换为 object 类型的值,并将返回值再次转换为 int 类型的值。这种方式虽然比较麻烦,但是它提供了更大的灵活性和动态性。

当使用动态方法调用时,可以将一个委托与表达式树关联起来,然后通过该委托执行表达式树。该方法可以通过以下步骤实现:

  1. 创建一个参数表达式列表,用于传递给动态方法。

  2. 创建一个类型数组,指示动态方法返回的类型和参数类型。

  3. 使用Expression.Call方法创建一个表达式树,该表达式树代表要调用的方法。

  4. 使用Expression.Lambda方法将表达式树转换为委托。

  5. 使用委托调用动态方法,将表达式树作为参数传递给它。

这种方法需要一些代码来设置,但它提供了更好的性能和更少的代码。

以下是一个使用动态方法调用的示例:

// 定义参数表达式
var parameter = Expression.Parameter(typeof(JObject), "x");// 创建调用方法的表达式树
var methodCallExpression = Expression.Call(typeof(JsonConvert),"SerializeObject",Type.EmptyTypes,parameter);// 将表达式树转换为委托
var lambda = Expression.Lambda<Func<JObject, string>>(methodCallExpression,parameter);// 调用动态方法
var result = lambda.Compile()(jsonObject);

在这个示例中,我们使用了JsonConvert.SerializeObject方法,将JObject转换为JSON字符串。我们首先定义了一个参数表达式,它将作为方法调用的参数。然后我们使用Expression.Call方法创建了一个表达式树,该表达式树表示要调用的方法。接下来,我们使用Expression.Lambda方法将表达式树转换为委托,并将其编译。最后,我们使用该委托调用动态方法,并将JObject作为参数传递给它。