運算式樹狀架構 (C# 和 Visual Basic)
運算式樹狀架構代表類似樹狀目錄之資料結構中的程式碼，其中，每個節點都是一個運算式，例如，方法呼叫或二進位運算 (如 x < y)。
您可以編譯和執行運算式樹狀架構所代表的程式碼。 這會啟用動態修改可執行程式碼、在各種資料庫中執行 LINQ 查詢，以及建立動態查詢。 如需 LINQ 中運算式樹狀架構的詳細資訊，請參閱 如何：使用運算式樹狀結構建置動態查詢 (C# 和 Visual Basic)。
運算式樹狀架構也用於動態語言執行階段中，以提供動態語言與 .NET Framework 之間的互通性，並讓編譯器寫入器發出運算式樹狀架構，而不是 Microsoft Intermediate Language (MSIL)。 如需 DLR 的詳細資訊，請參閱 Dynamic Language Runtime 概觀。
您可以根據匿名 Lambda 運算式讓 C# 或 Visual Basic 編譯器建立運算式樹狀架構，也可以使用 System.Linq.Expressions 命名空間以手動建立運算式樹狀架構。
從 Lambda 運算式建立運算式樹狀架構
將 Lambda 運算式指派給類型為 Expression 的變數時，編譯器會發出程式碼，以建置代表 Lambda 運算式的運算式樹狀架構。
C# 和 Visual Basic 編譯器只能從運算式 Lambda (或單行 Lambda) 產生運算式樹狀架構。 它無法剖析陳述式 Lambda (或多行 Lambda)。 如需 C# 中 Lambda 運算式的詳細資訊，請參閱 Lambda 運算式 (C# 程式設計手冊)；對於 Visual Basic，請參閱 Lambda 運算式 (Visual Basic)。
下列程式碼範例示範如何讓 C# 和 Visual Basic 編譯器建立代表 Lambda 運算式 num => num < 5 (C#) 或 Function(num) num < 5 (Visual Basic) 的運算式樹狀架構。
Dim lambda As Expression(Of Func(Of Integer, Boolean)) =
Function(num) num < 5
Expression<Func<int, bool>> lambda = num => num < 5;
使用 API 建立運算式樹狀架構
若要使用 API 建立運算式樹狀架構，請使用 Expression 類別。 這個類別包含可建立之特定類型運算式樹狀架構節點的靜態 factory 方法，例如，ParameterExpression (代表變數或參數) 或 MethodCallExpression (代表方法呼叫)。 ParameterExpression, MethodCallExpression 和其他運算式特定類型也定義在 System.Linq.Expressions 命名空間中。 這些類型衍生自抽象類型 Expression。
下列程式碼範例示範如何使用 API 來建立代表 Lambda 運算式 num => num < 5 (C#) 或 Function(num) num < 5 (Visual Basic) 的運算式樹狀架構。
' 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 });
在.NET Framework 4 中，運算式樹狀架構 API 也支援指派以及控制流程運算式 (例如迴圈、條件式區塊和 try-catch 區塊)。 使用 API 所建立的運算式樹狀架構，會比 C# 和 Visual Basic 編譯器可以從 Lambda 運算式所建立的運算式樹狀架構還要複雜。 下列範例示範如何建立可計算數字階乘的運算式樹狀架構。
' 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.
如需詳細資訊，請參閱在 Visual Studio 2010 中使用運算式樹狀架構產生動態方法。
剖析運算式樹狀架構
下列程式碼範例示範如何將代表 Lambda 運算式 num => num < 5 (C#) 或 Function(num) num < 5 (Visual Basic) 的運算式樹狀架構分解成其各部份。
' 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
運算式樹狀架構的不變性
運算式樹狀架構應該是不變的。 這表示，如果您要修改運算式樹狀架構，則必須複製現有運算式樹狀架構，並取代其中的節點，以建構新的運算式樹狀架構。 您可以使用運算式樹狀架構訪問項來周遊現有運算式樹狀架構。 如需詳細資訊，請參閱如何：修改運算式樹狀架構 (C# 和 Visual Basic)。
編譯運算式樹狀架構
Expression 類型提供 Compile 方法，以將運算式樹狀架構所代表的程式碼編譯為可執行委派。
下列程式碼範例示範如何編譯運算式樹狀架構，並執行產生的程式碼。
' 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.
如需詳細資訊，請參閱如何：執行運算式樹狀結構 (C# 和 Visual Basic)。
請參閱
工作
如何：執行運算式樹狀結構 (C# 和 Visual Basic)
如何：修改運算式樹狀架構 (C# 和 Visual Basic)