運算式樹狀架構 (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 中之運算式樹狀架構的詳細資訊,請參閱如何︰使用運算式樹狀架構建置動態查詢 (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<TDelegate> 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。
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 Visual Basic 中之 Lambda 運算式的詳細資訊,請參閱 Lambda 運算式。
下列程式碼範例示範如何讓 Visual Basic 編譯器建立代表 Lambda 運算式 Function(num) num < 5
的運算式樹狀架構。
Dim lambda As Expression(Of Func(Of Integer, Boolean)) =
Function(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 建立代表 Lambda 運算式 Function(num) num < 5
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})
在.NET Framework 4 或更新版中,運算式樹狀架構 API 也可用於指派及控制流程運算式,例如迴圈、條件式區塊及 try-catch
區塊。 使用 API 建立的運算式樹狀架構,可以比使用 Visual Basic 編譯器從 Lambda 運算式建立的運算式樹狀架構更加複雜。 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.
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 (英文),這也適用於更新版本的 Visual Studio。
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 Function(num) num < 5
的運算式樹狀架構分解成各部組件。
' 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
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 (Visual Basic)。
編譯運算式樹狀架構
Expression<TDelegate> 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.
如需詳細資訊,請參閱如何:執行運算式樹狀架構 (Visual Basic)。