식 트리(C# 및 Visual Basic)
식 트리는 x < y 등의 이진 연산이나 메서드 호출과 같이 각 노드가 식인 트리 형식 데이터 구조의 코드를 표시합니다.
식 트리로 표시되는 코드를 컴파일하고 실행할 수 있습니다. 이렇게 하면 실행 가능한 코드를 동적으로 수정하고, 다양한 데이터베이스에서 LINQ 쿼리를 실행하고, 동적 쿼리를 만들 수 있습니다. LINQ의 식 트리에 대한 자세한 내용은 방법: 식 트리를 사용하여 동적 쿼리 빌드(C# 및 Visual Basic)를 참조하세요.
식 트리는 동적 언어와 .NET Framework 간에 상호 운용성을 제공하고 컴파일러 작성기가 MSIL(Microsoft Intermediate Language) 대신 식 트리를 내보낼 수 있도록 DLR(동적 언어 런타임)에서도 사용됩니다. DLR에 대한 자세한 내용은 동적 언어 런타임 개요를 참조하세요.
익명 람다 식을 기준으로 C# 또는 Visual Basic 컴파일러가 식 트리를 자동으로 만들도록 할 수도 있고 System.Linq.Expressions 네임스페이스를 사용하여 식 트리를 수동으로 만들 수도 있습니다.
람다 식에서 식 트리 만들기
람다 식을 Expression 형식 변수에 할당하면 컴파일러가 해당 람다 식을 나타내는 식 트리를 작성하기 위해 코드를 내보냅니다.
C# 및 Visual Basic 컴파일러는 식 람다(한 줄 람다)에서만 식 트리를 생성할 수 있으며 문 람다(여러 줄 람다)는 구문 분석할 수 없습니다. C#의 람다 식에 대한 자세한 내용은 람다 식(C# 프로그래밍 가이드)을 참조하고 Visual Basic의 경우에는 람다 식(Visual Basic)을 참조하세요.
다음 코드 예제에서는 C# 및 Visual Basic 컴파일러가 람다 식 num => num < 5(C#) 또는 Function(num) num < 5(Visual Basic)를 나타내는 식 트리를 만드는 방법을 보여 줍니다.
Dim lambda As Expression(Of Func(Of Integer, Boolean)) =
Function(num) num < 5
Expression<Func<int, bool>> lambda = num => num < 5;
API를 사용하여 식 트리 만들기
API를 사용하여 식 트리를 만들려면 Expression 클래스를 사용합니다. 이 클래스는 변수나 매개 변수를 나타내는 ParameterExpression 또는 메서드 호출을 나타내는 MethodCallExpression과 같이 특정 형식의 식 트리 노드를 만드는 정적 팩터리 메서드를 포함합니다. ParameterExpression, MethodCallExpression 및 기타 식 관련 형식도 System.Linq.Expressions 네임스페이스에서 정의됩니다. 이러한 형식은 추상 형식 Expression에서 파생됩니다.
다음 코드 예제에서는 API를 사용하여 람다 식 num => num < 5(C#) 또는 Function(num) num < 5(Visual Basic)를 나타내는 식 트리를 만드는 방법을 보여 줍니다.
' Import the following namespace to your project: System.Linq.Expressions
' Manually build the expression tree for the lambda expression num => num < 5.
Dim numParam As ParameterExpression = Expression.Parameter(GetType(Integer), "num")
Dim five As ConstantExpression = Expression.Constant(5, GetType(Integer))
Dim numLessThanFive As BinaryExpression = Expression.LessThan(numParam, five)
Dim lambda1 As Expression(Of Func(Of Integer, Boolean)) =
Expression.Lambda(Of Func(Of Integer, Boolean))(
numLessThanFive,
New ParameterExpression() {numParam})
// 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 });
.NET Framework 4에서는 식 트리 API가 루프, 조건부 블록, try-catch 블록 등의 할당 및 제어 흐름 식도 지원합니다. API를 사용하면 C# 및 Visual Basic 컴파일러를 통해 람다 식에서 작성할 수 있는 것보다 복잡한 식 트리를 만들 수 있습니다. 다음 예제에서는 숫자의 계승을 계산하는 식 트리를 만드는 방법을 보여 줍니다.
' Creating a parameter expression.
Dim value As ParameterExpression =
Expression.Parameter(GetType(Integer), "value")
' Creating an expression to hold a local variable.
Dim result As ParameterExpression =
Expression.Parameter(GetType(Integer), "result")
' Creating a label to jump to from a loop.
Dim label As LabelTarget = Expression.Label(GetType(Integer))
' Creating a method body.
Dim block As BlockExpression = Expression.Block(
New ParameterExpression() {result},
Expression.Assign(result, Expression.Constant(1)),
Expression.Loop(
Expression.IfThenElse(
Expression.GreaterThan(value, Expression.Constant(1)),
Expression.MultiplyAssign(result,
Expression.PostDecrementAssign(value)),
Expression.Break(label, result)
),
label
)
)
' Compile an expression tree and return a delegate.
Dim factorial As Integer =
Expression.Lambda(Of Func(Of Integer, Integer))(block, value).Compile()(5)
Console.WriteLine(factorial)
' Prints 120.
// 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.
자세한 내용은 Visual Studio 2010에서 식 트리를 사용하여 동적 메서드 생성을 참조하세요.
식 트리 구문 분석
다음 코드 예제에서는 람다 식 num => num < 5(C#) 또는 Function(num) num < 5(Visual Basic)를 나타내는 식 트리를 개별 구성 요소로 구성 해제하는 방법을 보여 줍니다.
' Import the following namespace to your project: System.Linq.Expressions
' Create an expression tree.
Dim exprTree As Expression(Of Func(Of Integer, Boolean)) = Function(num) num < 5
' Decompose the expression tree.
Dim param As ParameterExpression = exprTree.Parameters(0)
Dim operation As BinaryExpression = exprTree.Body
Dim left As ParameterExpression = operation.Left
Dim right As ConstantExpression = operation.Right
Console.WriteLine(String.Format("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
// 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
변경 불가능한 식 트리
식 트리는 변경할 수 없어야 합니다. 즉, 식 트리를 수정하려면 기존 식 트리를 복사한 다음 트리 내의 노드를 바꾸는 방법으로 새 식 트리를 생성해야 합니다. 식 트리 방문자를 사용하면 기존 식 트리를 트래버스할 수 있습니다. 자세한 내용은 방법: 식 트리 수정(C# 및 Visual Basic)을 참조하세요.
식 트리 컴파일
Expression 형식은 식 트리로 표시되는 코드를 실행 가능한 대리자로 컴파일하는 Compile 메서드를 제공합니다.
다음 코드 예제에서는 식 트리를 컴파일하고 결과 코드를 실행하는 방법을 보여 줍니다.
' Creating an expression tree.
Dim expr As Expression(Of Func(Of Integer, Boolean)) =
Function(num) num < 5
' Compiling the expression tree into a delegate.
Dim result As Func(Of Integer, Boolean) = 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.
// 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.
자세한 내용은 방법: 식 트리 실행(C# 및 Visual Basic)을 참조하세요.
참고 항목
작업
방법: 식 트리 실행(C# 및 Visual Basic)
방법: 식 트리 수정(C# 및 Visual Basic)