LINQ 表达式树是正确的树吗？

Posted 2023-04-18

【中文标题】LINQ 表达式树是正确的树吗？

【英文标题】：Are LINQ expression trees proper trees?

【发布时间】：2012-02-17 17:06:33

【问题描述】：

LINQ 表达式树是否是正确的树，例如没有循环的图（有向与无向，***似乎不太一致）？以下 C# 表达式的表达式树的根是什么？

(string s) => s.Length

表达式树看起来像这样，“->”表示节点的属性名称，另一个节点可以通过它访问。

     ->Parameters[0]
 Lambda---------Parameter(string s)
    \               /
     \->Body       /->Expression
      \           /
      Member(Length)

当使用 ExpressionVisitor 访问 LambdaExpression 时，ParameterExpression 被访问了两次。有没有办法使用 ExpressionVisitor 访问 LambdaExpression，以便所有节点都被访问一次，并且以特定的、众所周知的顺序（前序、中序、后序等）？

【问题讨论】：

你为什么需要这个，你为什么在乎？

@DanielHilgarth 我认为这是一个关于表达式树的基本概念如何工作的合理问题。这是一个问答网站，提问者似乎对表达式树的工作原理感到好奇。

这个问题可能是为了投票，但很有趣。

有谁知道数学表达式树属于什么分支？我想看看数学概念

@DavidHoerster：这确实是一个合理的问题，但通常情况下，人们提出这样的问题是为了解决一些问题。我宁愿知道最初的问题并帮助解决它。

【参考方案1】：

有点，是的。 LambdaExpression 的实际“主干”（如果你愿意的话）是 .Body；参数是关于树结构（以及它需要什么）的必要元数据，但顶部的.Parameters（您的虚线）并不是树功能图的真正一部分 - 只有当这些节点稍后使用时在树的实际主体中，它们很有趣，作为值替换。

ParameterExpression 被访问两次是必不可少的，因此有人可以根据需要交换参数 - 例如，使用相同数量的参数构建一个全新的 LambdaExpression，但参数实例不同（可能会改变类型）。

顺序将相当稳定，但应视为实现细节。例如，给定一个像Add(A,B) 这样的节点，无论我访问A-first 还是B-first 应该没有语义差异。

【讨论】：

谢谢。很高兴知道 Expression 类的哪些属性构成了表达式树中的“正确”边缘。

@cynic 几乎所有 Expression 不是 LambdaExpression.Parameters 的东西！虽然我只是真正考虑 3.5 风格的表达方式，但我想不出任何其他人。在某些 4.0 节点类型上可能还有一些其他类似的元数据值...

【参考方案2】：

只是为 Marc 的正确答案添加一点：

LINQ 表达式树是无环的有向图吗？

首先，是的，表达式树是一个有向无环图——一个有向无环图。

我们知道它们是非循环的，因为表达式树是不可变的，因此必须从叶子向上构建。在这种情况下，没有办法进行循环，因为循环中的所有节点都必须最后分配，显然这不会发生。 p>

因为这些部分是不可变的，所以“树”这个表达式实际上不必是树本身。正如 Marc 指出的那样，您需要重新使用参数的引用；这就是我们如何确定何时使用声明的参数。重复使用其他部分虽然合法，但有点奇怪。例如，如果您想为(int x)=>(x + 1) * (x + 1) 的主体表示表达式树，您可以为(x + 1) 创建一个表达式树，然后创建一个乘法节点，其中两个子节点都是该表达式树。

当使用 ExpressionVisitor 访问 LambdaExpression 时，ParameterExpression 被访问了两次。有没有办法使用 ExpressionVisitor 访问 LambdaExpression，以便所有节点都被访问一次，并且以特定的、众所周知的顺序（前序、中序、后序等）？

ExpressionVisitor 是一个抽象类。您可以制作自己的具有您喜欢的语义的具体版本。例如，您可以重写 Visit 方法，使其维护一个已看到的节点的 HashSet，并且不对之前接受的节点调用 Accept。

【讨论】：

感谢@ericlippert，这让它更清楚了。还有一个问题：是否可以在第二个（非嵌套）lambda 中重用相同的参数实例，甚至在第二个 lambdas 参数集合中使用它？ lambda1 : (x) => x.Y lambda2 : (x) => x.Z used in source.Where(lambda1).OrderBy(lambda2) 这是 C# LINQ 不会产生的东西。但它是否被视为有效的表达式树？

@Tom67：这是一个问答网站。发布这个问题！

谢谢@ericlippert，现在希望能得到最终答案here。