目的:
什么是表达式树？
表达式能用来做什么？

一、什么是表达式树

官方解释:
中文: 提供一种基类，表示表达式树节点的类派生自该基类。 它还包含用来创建各种节点类型的 static（在 Visual Basic 中为 Shared）工厂方法。 这是一个 abstract 类。
英文: Provides the base class from which the classes that represent expression tree nodes are derived. It also contains static (Shared in Visual Basic) factory methods to create the various node types. This is an abstract class.

在c#中，我们可以定义一种树状的数据结构来描述c#中的代码，这种树状的数据结构就是表达式树，也称之为表达式（各种表达式之间是可以相互嵌套的）。比如说：(5-2)+(2+3)这个表达式，拆分成树状结构如下图：

表达式树

在c#中，微软为每种运算类型的代码定义了不同的表达式类型，它们有共同的基类：Expression。

表达式树基类Expression(抽象类)

表达式Expression
说明: 它表示所有出现在c#中的代码的类型, 主要包含两个属性: NodeType和Type.
关于这两个属性定义如下:

• 1. NodeType 类型为[ExpressionType]: 这个表达式的节点类型，这是一个枚举，c#中定义了85个节点类型

     
     ExpressionType

• 2. Type：这个表达式的静态类型，也就是这个表达式的返回类型

     
     Type

二、 表达式能用来做什么？

表达式树的创建有 Lambda法 和 组装法。
学习表达式树需要 委托、Lambda、Func<> 基础。
系统在底层会自动把 Lambda表达式 转为 表达式树。

表达式树可以结合 数据库查询 或 Linq，衍生很多高级操作。
例如 动态查询、遍历表达式树、转成成 SQL where 子句等等，

示例1

下面的代码示例演示如何创建块表达式。 块表达式包含两个 [MethodCallExpression]对象和一个 [ConstantExpression] 对象。

using System.Linq.Expressions;

BlockExpression blockExpr = Expression.Block(
    Expression.Call(
        null,
        typeof(Console).GetMethod("Write", new Type[] { typeof(String) })!,
        Expression.Constant("Hello ")
       ),
    Expression.Call(
        null,
        typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(String) })!,
        Expression.Constant("World!")
        ),
    Expression.Constant(42)
);
foreach (var element in blockExpr.Expressions)
{
    element.ToString().Dump();
    //此处会循环输出:
    //Write("Hello ")
    //WriteLine("World!")
    //42
}
var expr = Expression.Lambda<Func<int>>(blockExpr).Compile();
expr.ToString().Dump();//此处会编译为Lambda表达式
var result = expr();//执行表达式
result.Dump();//42   , 注意最后的语句的值就是Lambda表达式的值

解释:
Block 块相当于大括号{}, 在此例中共有三个语句Write("Hello "),WriteLine("World!"),42
注意最后的语句的值就是Lambda表达式的返回值.
写成常规语句就是:

public int func()
{
    Console.Write("Hello");
    Console.WriteLine("World!");
    return 42;
}
func();

示例2:

将简单Lambda表达式: (x,y)=>x+y

• 用表达式树形式表示出来

//组装表达式树
using System.Linq.Expressions;

ParameterExpression para1 = Expression.Parameter(typeof(int), "x");
ParameterExpression para2 = Expression.Parameter(typeof(int), "y");
var paras = new ParameterExpression[] { para1, para2 };
BinaryExpression body = Expression.Add(para1, para2);
var expression = Expression.Lambda(body, paras);
//编译表达式树
var func = expression.Compile() as Func<int, int, int>;
//调用执行
var res = func(1, 2);
Console.WriteLine($"表达式树的执行结果:(1,2)=>{res}");
Console.WriteLine("Hello World!");
Console.ReadLine();

执行结果:

组装表达式树执行结果

• 使用编译器的语法糖

//组装表达式树
Expression<Func<int, int, int>> expression = (x, y) => x + y;
//编译并调用
var res = expression.Compile()(1, 2);
Console.WriteLine($"表达式树的执行结果:(1,2)=>{res}");
Console.WriteLine("Hello World!");
Console.ReadLine();

执行结果同上

本文作者：wwmin
微信公众号: DotNet技术说
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参考:https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.linq.expressions.expression?view=net-5.0

后期会出一个系列专门讲解Expression表达式的API及其用法, 望继续关注...