Drzewa wyrażeń (C#)Expression Trees (C#)

Drzew wyrażeń reprezentują kodu struktury drzewa danych, gdzie każdy węzeł jest wyrażeniem, na przykład, wywołanie metody lub operacja binarna, takich jak x < y.Expression trees represent code in a tree-like data structure, where each node is an expression, for example, a method call or a binary operation such as x < y.

Można skompilować i uruchomić kod reprezentowany przez drzew wyrażeń.You can compile and run code represented by expression trees. Dzięki temu dynamicznych modyfikacji kodu wykonywalnego, wykonywanie zapytań LINQ zapytania w różnych baz danych i tworzenia zapytań dynamicznych.This enables dynamic modification of executable code, the execution of LINQ queries in various databases, and the creation of dynamic queries. Aby uzyskać więcej informacji na temat drzew wyrażeń LINQ zobacz porady: użycie drzew wyrażeń do tworzenia zapytań dynamicznych (C#).For more information about expression trees in LINQ, see How to: Use Expression Trees to Build Dynamic Queries (C#).

Drzewa wyrażeń są również używane w środowisko uruchomieniowe języka dynamicznego (DLR), aby zapewnić współdziałanie języków dynamicznego i .NET Framework i umożliwiają twórcom kompilatorów emitować drzew wyrażeń, zamiast języka Microsoft intermediate language (MSIL).Expression trees are also used in the dynamic language runtime (DLR) to provide interoperability between dynamic languages and the .NET Framework and to enable compiler writers to emit expression trees instead of Microsoft intermediate language (MSIL). Aby uzyskać więcej informacji na temat DLR zobacz dynamiczny przegląd środowiska uruchomieniowego języka.For more information about the DLR, see Dynamic Language Runtime Overview.

Możesz mieć, aby utworzyć drzewo wyrażenia, oparty na wyrażeniu lambda anonimowe lub tworzenia drzew wyrażeń ręcznie za pomocą kompilatora C# lub Visual Basic System.Linq.Expressions przestrzeni nazw.You can have the C# or Visual Basic compiler create an expression tree for you based on an anonymous lambda expression, or you can create expression trees manually by using the System.Linq.Expressions namespace.

Tworzenie drzew wyrażeń z wyrażenia LambdaCreating Expression Trees from Lambda Expressions

Gdy wyrażenie lambda jest przypisany do zmiennej typu Expression<TDelegate>, kompilator generuje kod, aby utworzyć drzewo wyrażenia, który reprezentuje wyrażenie lambda.When a lambda expression is assigned to a variable of type Expression<TDelegate>, the compiler emits code to build an expression tree that represents the lambda expression.

Kompilator języka C# można wygenerować drzew wyrażeń, tylko z wyrażenia lambda (lub pojedynczej linii wyrażenia lambda).The C# compiler can generate expression trees only from expression lambdas (or single-line lambdas). Nie można go przeanalizować lambdy instrukcji (lub wielowierszowego wyrażenia lambda).It cannot parse statement lambdas (or multi-line lambdas). Aby uzyskać więcej informacji na temat wyrażeń lambda w języku C#, zobacz wyrażeń Lambda.For more information about lambda expressions in C#, see Lambda Expressions.

Poniższe przykłady kodu ilustrują jak kompilator języka C# utworzyć drzewo wyrażenia, który reprezentuje wyrażenie lambda num => num < 5.The following code examples demonstrate how to have the C# compiler create an expression tree that represents the lambda expression num => num < 5.

Expression<Func<int, bool>> lambda = num => num < 5;  

Tworzenia drzew wyrażeń, korzystając z interfejsu APICreating Expression Trees by Using the API

Do tworzenia drzew wyrażeń, korzystając z interfejsu API, należy użyć Expression klasy.To create expression trees by using the API, use the Expression class. Ta klasa zawiera statycznych metod fabryki tworzonych wyrażeń węzły drzewa określonych typów, na przykład ParameterExpression, która reprezentuje zmienna lub parametr, lub MethodCallExpression, która reprezentuje wywołanie metody.This class contains static factory methods that create expression tree nodes of specific types, for example, ParameterExpression, which represents a variable or parameter, or MethodCallExpression, which represents a method call. ParameterExpression, MethodCallExpression, i inne typy wyrażeń określonych również są definiowane w System.Linq.Expressions przestrzeni nazw.ParameterExpression, MethodCallExpression, and the other expression-specific types are also defined in the System.Linq.Expressions namespace. Te typy pochodzić od typu abstrakcyjnego Expression.These types derive from the abstract type Expression.

Poniższy przykład kodu demonstruje sposób tworzenia drzewa wyrażeń, który reprezentuje wyrażenie lambda num => num < 5 za pomocą interfejsu API.The following code example demonstrates how to create an expression tree that represents the lambda expression num => num < 5 by using the API.

// Add the following using directive to your code file:  
// using System.Linq.Expressions;  

// Manually build the expression tree for   
// the lambda expression num => num < 5.  
ParameterExpression numParam = Expression.Parameter(typeof(int), "num");  
ConstantExpression five = Expression.Constant(5, typeof(int));  
BinaryExpression numLessThanFive = Expression.LessThan(numParam, five);  
Expression<Func<int, bool>> lambda1 =  
    Expression.Lambda<Func<int, bool>>(  
        numLessThanFive,  
        new ParameterExpression[] { numParam });  

W programie .NET Framework 4 lub nowszym, interfejs API drzew wyrażeń obsługuje również przydziałów i wyrażeń przepływu sterowania takie jak pętle i bloków warunkowych i try-catch bloków.In .NET Framework 4 or later, the expression trees API also supports assignments and control flow expressions such as loops, conditional blocks, and try-catch blocks. Za pomocą interfejsu API, można utworzyć drzew wyrażeń, które są bardziej skomplikowane niż te, które można tworzyć na podstawie wyrażenia lambda przez kompilator języka C#.By using the API, you can create expression trees that are more complex than those that can be created from lambda expressions by the C# compiler. Poniższy przykład przedstawia sposób tworzenia drzewa wyrażeń, który oblicza silnię liczby.The following example demonstrates how to create an expression tree that calculates the factorial of a number.

// Creating a parameter expression.  
ParameterExpression value = Expression.Parameter(typeof(int), "value");  

// Creating an expression to hold a local variable.   
ParameterExpression result = Expression.Parameter(typeof(int), "result");  

// Creating a label to jump to from a loop.  
LabelTarget label = Expression.Label(typeof(int));  

// Creating a method body.  
BlockExpression block = Expression.Block(  
    // Adding a local variable.  
    new[] { result },  
    // Assigning a constant to a local variable: result = 1  
    Expression.Assign(result, Expression.Constant(1)),  
    // Adding a loop.  
        Expression.Loop(  
    // Adding a conditional block into the loop.  
           Expression.IfThenElse(  
    // Condition: value > 1  
               Expression.GreaterThan(value, Expression.Constant(1)),  
    // If true: result *= value --  
               Expression.MultiplyAssign(result,  
                   Expression.PostDecrementAssign(value)),  
    // If false, exit the loop and go to the label.  
               Expression.Break(label, result)  
           ),  
    // Label to jump to.  
       label  
    )  
);  

// Compile and execute an expression tree.  
int factorial = Expression.Lambda<Func<int, int>>(block, value).Compile()(5);  

Console.WriteLine(factorial);  
// Prints 120.  

Aby uzyskać więcej informacji, zobacz metody dynamiczne generowanie za pomocą drzew w programie Visual Studio 2010, która ma zastosowanie również do nowszej wersji programu Visual Studio.For more information, see Generating Dynamic Methods with Expression Trees in Visual Studio 2010, which also applies to later versions of Visual Studio.

Podczas analizowania drzew wyrażeńParsing Expression Trees

Poniższy przykład kodu demonstruje, jak wyrażenie drzewa, która reprezentuje wyrażenia lambda num => num < 5 może być rozłożone na jego części.The following code example demonstrates how the expression tree that represents the lambda expression num => num < 5 can be decomposed into its parts.

// Add the following using directive to your code file:  
// using System.Linq.Expressions;  

// Create an expression tree.  
Expression<Func<int, bool>> exprTree = num => num < 5;  

// Decompose the expression tree.  
ParameterExpression param = (ParameterExpression)exprTree.Parameters[0];  
BinaryExpression operation = (BinaryExpression)exprTree.Body;  
ParameterExpression left = (ParameterExpression)operation.Left;  
ConstantExpression right = (ConstantExpression)operation.Right;  

Console.WriteLine("Decomposed expression: {0} => {1} {2} {3}",  
                  param.Name, left.Name, operation.NodeType, right.Value);  

// This code produces the following output:  

// Decomposed expression: num => num LessThan 5  

Niezmienność drzew wyrażeńImmutability of Expression Trees

Drzewa wyrażeń powinno być niezmienialne.Expression trees should be immutable. Oznacza to zmodyfikować drzewo wyrażenia, przez skopiowanie istniejącego i zastępując węzły w nim należy tworzyć nowego drzewa wyrażeń.This means that if you want to modify an expression tree, you must construct a new expression tree by copying the existing one and replacing nodes in it. Obiekt odwiedzający drzewa wyrażenie umożliwia przenoszenie istniejących drzewa wyrażeń.You can use an expression tree visitor to traverse the existing expression tree. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz porady: modyfikowanie drzew wyrażeń (C#).For more information, see How to: Modify Expression Trees (C#).

Kompilowanie drzew wyrażeńCompiling Expression Trees

Expression<TDelegate> Typ zapewnia Compile metodę, która kompiluje kod reprezentowany przez drzewo wyrażenia do pliku wykonywalnego delegata.The Expression<TDelegate> type provides the Compile method that compiles the code represented by an expression tree into an executable delegate.

Poniższy przykład kodu pokazuje, jak skompilować drzewo wyrażeń i uruchomić wynikowy kod.The following code example demonstrates how to compile an expression tree and run the resulting code.

// Creating an expression tree.  
Expression<Func<int, bool>> expr = num => num < 5;  

// Compiling the expression tree into a delegate.  
Func<int, bool> result = expr.Compile();  

// Invoking the delegate and writing the result to the console.  
Console.WriteLine(result(4));  

// Prints True.  

// You can also use simplified syntax  
// to compile and run an expression tree.  
// The following line can replace two previous statements.  
Console.WriteLine(expr.Compile()(4));  

// Also prints True.  

Aby uzyskać więcej informacji, zobacz porady: wykonywanie drzew wyrażeń (C#).For more information, see How to: Execute Expression Trees (C#).

Zobacz teżSee Also