如何将字符串转换为其等效的 LINQ 表达式树?

Posted

技术标签:

【中文标题】如何将字符串转换为其等效的 LINQ 表达式树?【英文标题】:How to convert a String to its equivalent LINQ Expression Tree? 【发布时间】:2010-10-23 17:02:49 【问题描述】:

这是原始问题的简化版本。

我有一个名为 Person 的类:

public class Person 
  public string Name  get; set; 
  public int Age  get; set; 
  public int Weight  get; set; 
  public DateTime FavouriteDay  get; set; 

...让我们说一个实例:

var bob = new Person 
  Name = "Bob",
  Age = 30,
  Weight = 213,
  FavouriteDay = '1/1/2000'

我想在我最喜欢的文本编辑器中将以下内容写为 字符串....

(Person.Age > 3 AND Person.Weight > 50) OR Person.Age < 3

我想获取这个字符串和我的对象实例并评估 TRUE 或 FALSE - 即评估对象实例上的 Func

这是我目前的想法:

    在 ANTLR 中实现基本语法以支持基本的比较和逻辑运算符。我正在考虑在此处复制 Visual Basic 优先级和一些功能集:http://msdn.microsoft.com/en-us/library/fw84t893(VS.80).aspx 让 ANTLR 根据提供的字符串创建合适的 AST。 遍历 AST 并使用 Predicate Builder 框架动态创建 Func 根据需要根据 Person 实例评估谓词

我的问题是我完全把它烤过头了吗?有其他选择吗?


编辑:选择的解决方案

我决定使用动态 Linq 库,特别是 LINQSamples 中提供的动态查询类。

代码如下:

using System;
using System.Linq.Expressions;
using System.Linq.Dynamic;

namespace ExpressionParser

  class Program
  
    public class Person
    
      public string Name  get; set; 
      public int Age  get; set; 
      public int Weight  get; set; 
      public DateTime FavouriteDay  get; set; 
    

    static void Main()
    
      const string exp = @"(Person.Age > 3 AND Person.Weight > 50) OR Person.Age < 3";
      var p = Expression.Parameter(typeof(Person), "Person");
      var e = System.Linq.Dynamic.DynamicExpression.ParseLambda(new[]  p , null, exp);
      var bob = new Person
      
        Name = "Bob",
        Age = 30,
        Weight = 213,
        FavouriteDay = new DateTime(2000,1,1)
      ;

      var result = e.Compile().DynamicInvoke(bob);
      Console.WriteLine(result);
      Console.ReadKey();
    
  

结果是 System.Boolean 类型,在本例中为 TRUE。

非常感谢 Marc Gravell。

包括System.Linq.Dynamicnuget 包,文档here

【问题讨论】:

感谢您发布完整的解决方案代码以及您的问题。非常感谢。 如果你有一个收藏或人并且想要过滤一些元素怎么办? Person.Age > 3 AND Person.Weight > 50 ? 谢谢。我找不到 DynamicExpression.ParseLambda()。它在哪个命名空间和程序集中? 一切都好.. 命名空间之间存在歧义。需要 - 使用 E = System.Linq.Expressions;使用 System.Linq.Dynamic; 为什么它使用'AND'而不是'&&'。不应该是C#代码吗? 【参考方案1】:

dynamic linq library 会在这里提供帮助吗?特别是,我认为是Where 子句。如有必要,将其放入列表/数组中,以便在其上调用.Where(string)!即

var people = new List<Person>  person ;
int match = people.Where(filter).Any();

如果没有,写一个解析器(使用 Expression 在引擎盖下)并不是很费力 - 我在圣诞节前的火车通勤中写了一个类似的(虽然我不认为我有源代码)......

【讨论】:

标记一下“写一个解析器(在底层使用表达式)”解析然后生成一个表达式树是什么意思,还是System.Linq.Expressions有一些解析机制? 我很确定他想读入具有这样形成的表达式的文件,然后将其翻译为谓词并编译。问题似乎是,让你的语法从“字符串”转换为“谓词”。 // Lambda expression as data in the form of an expression tree. System.Linq.Expressions.Expression&lt;Func&lt;int, bool&gt;&gt; expr = i =&gt; i &lt; 5; // Compile the expression tree into executable code. Func&lt;int, bool&gt; deleg = expr.Compile(); // Invoke the method and print the output. Console.WriteLine("deleg(4) = 0", deleg(4)); ParseLambda 好! 这是皇冠上的明珠。我用谷歌搜索和搜索并尝试了 6 种不同的开源解决方案,浪费了几个小时 - 如果没有 buts 和 ifs,没有一个可以工作,每个 dll 大小都比 LINQ 动态大几倍。我在大约 20 分钟内为我完成了 LINQ。【参考方案2】:

另一个这样的库是Flee

我对@9​​87654322@ 和Flee 进行了快速比较,对于表达式"(Name == \"Johan\" AND Salary &gt; 500) OR (Name != \"Johan\" AND Salary &gt; 300)",Flee 的速度快了10 倍

这是使用 Flee 编写代码的方法。

static void Main(string[] args)

  var context = new ExpressionContext();
  const string exp = @"(Person.Age > 3 AND Person.Weight > 50) OR Person.Age < 3";
  context.Variables.DefineVariable("Person", typeof(Person));
  var e = context.CompileDynamic(exp);

  var bob = new Person
  
    Name = "Bob",
    Age = 30,
    Weight = 213,
    FavouriteDay = new DateTime(2000, 1, 1)
  ;

  context.Variables["Person"] = bob;
  var result = e.Evaluate();
  Console.WriteLine(result);
  Console.ReadKey();

【讨论】:

也许我遗漏了一些东西,但是 'flee' 如何帮助构建 linq 表达式树?【参考方案3】:
void Main()

    var testdata = new List<Ownr> 
        //new OwnrName = "abc", Qty = 20, // uncomment this to see it getting filtered out
        new OwnrName = "abc", Qty = 2,
        new OwnrName = "abcd", Qty = 11,
        new OwnrName = "xyz", Qty = 40,
        new OwnrName = "ok", Qty = 5,
    ;

    Expression<Func<Ownr, bool>> func = Extentions.strToFunc<Ownr>("Qty", "<=", "10");
    func = Extentions.strToFunc<Ownr>("Name", "==", "abc", func);

    var result = testdata.Where(func.ExpressionToFunc()).ToList();

    result.Dump();


public class Ownr

    public string Name  get; set; 
    public int Qty  get; set; 


public static class Extentions

    public static Expression<Func<T, bool>> strToFunc<T>(string propName, string opr, string value, Expression<Func<T, bool>> expr = null)
    
        Expression<Func<T, bool>> func = null;
        try
        
            var type = typeof(T);
            var prop = type.GetProperty(propName);
            ParameterExpression tpe = Expression.Parameter(typeof(T));
            Expression left = Expression.Property(tpe, prop);
            Expression right = Expression.Convert(ToExprConstant(prop, value), prop.PropertyType);
            Expression<Func<T, bool>> innerExpr = Expression.Lambda<Func<T, bool>>(ApplyFilter(opr, left, right), tpe);
            if (expr != null)
                innerExpr = innerExpr.And(expr);
            func = innerExpr;
        
        catch (Exception ex)
        
            ex.Dump();
        

        return func;
    
    private static Expression ToExprConstant(PropertyInfo prop, string value)
    
        object val = null;

        try
        
            switch (prop.Name)
            
                case "System.Guid":
                    val = Guid.NewGuid();
                    break;
                default:
                    
                        val = Convert.ChangeType(value, prop.PropertyType);
                        break;
                    
            
        
        catch (Exception ex)
        
            ex.Dump();
        

        return Expression.Constant(val);
    
    private static BinaryExpression ApplyFilter(string opr, Expression left, Expression right)
    
        BinaryExpression InnerLambda = null;
        switch (opr)
        
            case "==":
            case "=":
                InnerLambda = Expression.Equal(left, right);
                break;
            case "<":
                InnerLambda = Expression.LessThan(left, right);
                break;
            case ">":
                InnerLambda = Expression.GreaterThan(left, right);
                break;
            case ">=":
                InnerLambda = Expression.GreaterThanOrEqual(left, right);
                break;
            case "<=":
                InnerLambda = Expression.LessThanOrEqual(left, right);
                break;
            case "!=":
                InnerLambda = Expression.NotEqual(left, right);
                break;
            case "&&":
                InnerLambda = Expression.And(left, right);
                break;
            case "||":
                InnerLambda = Expression.Or(left, right);
                break;
        
        return InnerLambda;
    

    public static Expression<Func<T, TResult>> And<T, TResult>(this Expression<Func<T, TResult>> expr1, Expression<Func<T, TResult>> expr2)
    
        var invokedExpr = Expression.Invoke(expr2, expr1.Parameters.Cast<Expression>());
        return Expression.Lambda<Func<T, TResult>>(Expression.AndAlso(expr1.Body, invokedExpr), expr1.Parameters);
    

    public static Func<T, TResult> ExpressionToFunc<T, TResult>(this Expression<Func<T, TResult>> expr)
    
        var res = expr.Compile();
        return res;
    

LinqPad 有 Dump() 方法

【讨论】:

GetProperty 方法在哪里? @Alen.Toma 我必须将代码更改为 var type = typeof(T); var prop = type.GetProperty(propName); 才能编译。 让它编译并转储输出【参考方案4】:

您可以查看DLR。它允许您在 .NET 2.0 应用程序中评估和执行脚本。这是IronRuby 的示例:

using System;
using IronRuby;
using IronRuby.Runtime;
using Microsoft.Scripting.Hosting;

class App

    static void Main()
    
        var setup = new ScriptRuntimeSetup();
        setup.LanguageSetups.Add(
            new LanguageSetup(
                typeof(RubyContext).AssemblyQualifiedName,
                "IronRuby",
                new[]  "IronRuby" ,
                new[]  ".rb" 
            )
        );
        var runtime = new ScriptRuntime(setup);
        var engine = runtime.GetEngine("IronRuby");
        var ec = Ruby.GetExecutionContext(runtime);
        ec.DefineGlobalVariable("bob", new Person
        
            Name = "Bob",
            Age = 30,
            Weight = 213,
            FavouriteDay = "1/1/2000"
        );
        var eval = engine.Execute<bool>(
            "return ($bob.Age > 3 && $bob.Weight > 50) || $bob.Age < 3"
        );
        Console.WriteLine(eval);

    


public class Person

    public string Name  get; set; 
    public int Age  get; set; 
    public int Weight  get; set; 
    public string FavouriteDay  get; set; 

当然,这种技术是基于运行时评估,无法在编译时验证代码。

【讨论】:

我希望能够防止执行“错误代码”...这是否合适? “错误代码”是什么意思?有人输入了无效的表达式?在这种情况下,您将在尝试评估脚本时遇到运行时异常。 @darin,诸如启动进程、更改数据等。 'bad code' = 不是 Func 类型的表达式(例如,从磁盘中删除文件、启动进程等...)【参考方案5】:

这是一个基于 Scala DSL 的解析器组合器的示例,用于解析和评估算术表达式。

import scala.util.parsing.combinator._
/** 
* @author Nicolae Caralicea
* @version 1.0, 04/01/2013
*/
class Arithm extends JavaTokenParsers 
  def expr: Parser[List[String]] = term ~ rep(addTerm | minusTerm) ^^
     case termValue ~ repValue => termValue ::: repValue.flatten 

  def addTerm: Parser[List[String]] = "+" ~ term ^^
     case "+" ~ termValue => termValue ::: List("+") 

  def minusTerm: Parser[List[String]] = "-" ~ term ^^
     case "-" ~ termValue => termValue ::: List("-") 

  def term: Parser[List[String]] = factor ~ rep(multiplyFactor | divideFactor) ^^
    
      case factorValue1 ~ repfactor => factorValue1 ::: repfactor.flatten
    

  def multiplyFactor: Parser[List[String]] = "*" ~ factor ^^
     case "*" ~ factorValue => factorValue ::: List("*") 

  def divideFactor: Parser[List[String]] = "/" ~ factor ^^
     case "/" ~ factorValue => factorValue ::: List("/") 

  def factor: Parser[List[String]] = floatingPointConstant | parantExpr

  def floatingPointConstant: Parser[List[String]] = floatingPointNumber ^^
    
      case value => List[String](value)
    

  def parantExpr: Parser[List[String]] = "(" ~ expr ~ ")" ^^
    
      case "(" ~ exprValue ~ ")" => exprValue
    

  def evaluateExpr(expression: String): Double = 
    val parseRes = parseAll(expr, expression)
    if (parseRes.successful) evaluatePostfix(parseRes.get)
    else throw new RuntimeException(parseRes.toString())
  
  private def evaluatePostfix(postfixExpressionList: List[String]): Double = 
    import scala.collection.immutable.Stack

    def multiply(a: Double, b: Double) = a * b
    def divide(a: Double, b: Double) = a / b
    def add(a: Double, b: Double) = a + b
    def subtract(a: Double, b: Double) = a - b

    def executeOpOnStack(stack: Stack[Any], operation: (Double, Double) => Double): (Stack[Any], Double) = 
      val el1 = stack.top
      val updatedStack1 = stack.pop
      val el2 = updatedStack1.top
      val updatedStack2 = updatedStack1.pop
      val value = operation(el2.toString.toDouble, el1.toString.toDouble)
      (updatedStack2.push(operation(el2.toString.toDouble, el1.toString.toDouble)), value)
    
    val initial: (Stack[Any], Double) = (Stack(), null.asInstanceOf[Double])
    val res = postfixExpressionList.foldLeft(initial)((computed, item) =>
      item match 
        case "*" => executeOpOnStack(computed._1, multiply)
        case "/" => executeOpOnStack(computed._1, divide)
        case "+" => executeOpOnStack(computed._1, add)
        case "-" => executeOpOnStack(computed._1, subtract)
        case other => (computed._1.push(other), computed._2)
      )
    res._2
  


object TestArithmDSL 
  def main(args: Array[String]): Unit = 
    val arithm = new Arithm
    val actual = arithm.evaluateExpr("(12 + 4 * 6) * ((2 + 3 * ( 4 + 2 ) ) * ( 5 + 12 ))")
    val expected: Double = (12 + 4 * 6) * ((2 + 3 * ( 4 + 2 ) ) * ( 5 + 12 ))
    assert(actual == expected)
  

提供的算术表达式的等效表达式树或解析树将属于 Parser[List[String]] 类型。

更多详情在以下链接:

http://nicolaecaralicea.blogspot.ca/2013/04/scala-dsl-for-parsing-and-evaluating-of.html

【讨论】:

【参考方案6】:

除了动态 Linq 库(构建强类型表达式并需要强类型变量)之外,我推荐更好的替代方案:NReco Commons Library 的一部分的 linq 解析器(开源)。它对齐所有类型并在运行时执行所有调用,并且表现得像动态语言:

var lambdaParser = new NReco.LambdaParser();
var varContext = new Dictionary<string,object>();
varContext["one"] = 1M;
varContext["two"] = "2";

Console.WriteLine( lambdaParser.Eval("two>one && 0<one ? (1+8)/3+1*two : 0", varContext) ); // --> 5

【讨论】:

【参考方案7】:

虽然这是相对较旧的帖子 - 这是表达式生成器的代码:AnyService - ExpressionTreeBuilder 这些是单元测试:AnyService - ExpressionTreeBuilder Unit Tests

【讨论】:

以上是关于如何将字符串转换为其等效的 LINQ 表达式树?的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

将OData Uri转换为他的等效Linq表达式

将objective-c typedef转换为其等效的字符串

将整数转换为其等效字符,其中 0 => a、1 => b 等

将加密/解密转换为其 PHP 等效项

似乎无法将 int 转换为 linq 表达式中的字符串 [重复]

如何以编程方式将 LINQ 查询转换为正确描述 linq 表达式的可读英文文本?