Деревья выражений

Еще одним средством, связанным с LINQ, является дерево выражений, которое пред­ ставляет лямбда-выражение в виде данных. Это означает, что само лямбда-выражение нельзя выполнить, но можно преобразовать в исполняемую форму. Деревья выражений инкапсулируются в классеSystem.Linq.Expressions.Expression< TDelegate>.

Они оказываются пригодными в тех случаях, когда запрос выполняется вне програм­ мы, например средствами SQL в базе данных. Если запрос представлен в виде данных, то его можно преобразовать в формат, понятный для базы данных. Этот процесс вы­ полняется, например, средствами LINQ to SQL в интегрированной среде разработки Visual Studio. Таким образом, деревья выражений способствуют поддержке в C# раз­ личных баз данных.

Для получения исполняемой формы дерева выражений достаточно вызвать метод Compile(), определенный в классе Expression. Этот метод возвращает ссылку, ко­ торая может быть присвоена делегату для последующего выполнения. А тип делегата может быть объявлен собственным или же одним из предопределенных типов деле­ гата Func в пространстве имен System. Две формы делегата Func уже упоминались ранее при рассмотрении методов запроса, но существует и другие его формы. Деревьям выражений присуще следующее существенное ограничение: они могут представлять только одиночные лямбда-выражения. С их помощью нельзя предста­ вить блочные лямбда-выражения.

Ниже приведен пример программы, демонстрирующий конкретное применение дерева выражений. В этой программе сначала создается дерево выражений, данные которого представляют метод, определяющий, является ли одно целое число множи­ телем другого. Затем это дерево выражений компилируется в исполняемый код. И на­ конец, в этой программе демонстрируется выполнение скомпилированного кода.

// Пример простого дерева выражений.

using System;

using System.Linq;

using System.Linq.Expressions;

class SimpleExpTree {

static void Main() {

// Представить лямбда-выражение в виде данных.

Expression< Func< int, int, bool> >

IsFactorExp = (n, d) => (d! = 0)? (n % d) == 0: false;

// Скомпилировать данные выражения в исполняемый код.

Func< int, int, bool> IsFactor = IsFactorExp.Compile();

// Выполнить выражение.

if(IsFactor(10, 5))

Console.WriteLine(" Число 5 является множителем 10.");

if(! IsFactor (10, 7))

Console.WriteLine(" Число 7 не является множителем 10.");

Console.WriteLine();

}

}

Вот к какому результату приводит выполнение этой программы.

Число 5 является множителем 10.

Число 7 не является множителем 10.

Данный пример программы наглядно показывает два основных этапа применения дерева выражений. Сначала в ней создается дерево выражений с помощью следующе­ го оператора.

Expression< Func< int, int, bool> >

IsFactorExp = (n, d) => (d! = 0)? (n % d) == 0: false;

В этом операторе конструируется представление лямбда-выражения в оперативной памяти. Как пояснялось выше, это представление доступно по ссылке, присваиваемой делегату IsFactorExp. А в следующем операторе данные выражения преобразуются в исполняемый код.

Func< int, int, bool> IsFactor = IsFactorExp.Compile();

После выполнения этого оператора делегат IsFactorExp может быть вызван, что­ бы определить, является ли одно целое число множителем другого.

Обратите также внимание на то, что < Func< int, int, bool> обозначает тип делегата. В этой форме делегата Func указываются два параметра типа int и воз­ вращаемый тип bool. В рассматриваемой здесь программе использована именно эта форма делегата Func, совместимая с лямбда-выражениями, поскольку для выраже­ ния требуются два параметра. Для других лямбда-выражений могут подойти иные формы делегата Func в зависимости от количества требуемых параметров. Вообще говоря, конкретная форма делегата Func должна удовлетворять требованиям лямбда- выражения.