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短版(TL;DR):

假设我有一个表达式,它只是一个成员访问运算符链:

Expression<Func<Tx, Tbaz>> e = x => x.foo.bar.baz;

您可以将此表达式视为子表达式的组合,每个子表达式都包含一个成员访问操作:

Expression<Func<Tx, Tfoo>>   e1 = (Tx x) => x.foo;
Expression<Func<Tfoo, Tbar>> e2 = (Tfoo foo) => foo.bar;
Expression<Func<Tbar, Tbaz>> e3 = (Tbar bar) => bar.baz;

我想要做的是分解e成这些组件子表达式,以便我可以单独使用它们。

更短的版本:

如果我有表情的话x => x.foo.bar,我已经知道怎么打断了x => x.foo。我怎样才能拉出另一个子表达式,foo => foo.bar

为什么我要这样做:

我正在尝试在 C# 中模拟“提升”成员访问运算符,例如CoffeeScript 的存在访问运算符?.。Eric Lippert 曾表示曾考虑为 C# 使用类似的运算符,但没有预算来实施它。

如果 C# 中存在这样的运算符,您可以执行以下操作:

value = target?.foo?.bar?.baz;

如果链的任何部分target.foo.bar.baz结果为 null,那么整个事情将评估为 null,从而避免 NullReferenceException。

我想要一个Lift可以模拟这种事情的扩展方法:

value = target.Lift(x => x.foo.bar.baz); //returns target.foo.bar.baz or null

我试过的:

我有一些可以编译的东西,它有点工作。但是,它是不完整的,因为我只知道如何保留成员访问表达式的左侧。我可以x => x.foo.bar.baz变成x => x.foo.bar,但我不知道如何保持bar => bar.baz

所以它最终会做这样的事情(伪代码):

return (x => x)(target) == null ? null
       : (x => x.foo)(target) == null ? null
       : (x => x.foo.bar)(target) == null ? null
       : (x => x.foo.bar.baz)(target);

这意味着表达式中最左边的步骤会被一遍又一遍地评估。如果它们只是 POCO 对象的属性,可能没什么大不了的,但是将它们转换为方法调用,效率低下(和潜在的副作用)变得更加明显:

//still pseudocode
return (x => x())(target) == null ? null
       : (x => x().foo())(target) == null ? null
       : (x => x().foo().bar())(target) == null ? null
       : (x => x().foo().bar().baz())(target);

编码:

static TResult Lift<T, TResult>(this T target, Expression<Func<T, TResult>> exp)
    where TResult : class
{
    //omitted: if target can be null && target == null, just return null

    var memberExpression = exp.Body as MemberExpression;
    if (memberExpression != null)
    {
        //if memberExpression is {x.foo.bar}, then innerExpression is {x.foo}
        var innerExpression = memberExpression.Expression;
        var innerLambda = Expression.Lambda<Func<T, object>>(
                              innerExpression, 
                              exp.Parameters
                          );  

        if (target.Lift(innerLambda) == null)
        {
            return null;
        }
        else
        {
            ////This is the part I'm stuck on. Possible pseudocode:
            //var member = memberExpression.Member;              
            //return GetValueOfMember(target.Lift(innerLambda), member);
        }
    }

    //For now, I'm stuck with this:
    return exp.Compile()(target);
}

这是受到这个答案的粗略启发。


提升方法的替代方法,以及为什么我不能使用它们:

也许单子

value = x.ToMaybe()
         .Bind(y => y.foo)
         .Bind(f => f.bar)
         .Bind(b => b.baz)
         .Value;
优点:
  1. 使用在函数式编程中流行的现有模式
  2. 除了提升会员访问权限外,还有其他用途
缺点:
  1. 它太冗长了。每次我想向下钻取几个成员时,我不想要大量的函数调用链。即使我实现SelectMany并使用查询语法,恕我直言,这看起来会更混乱,而不是更少。
  2. 我必须手动将x.foo.bar.baz其重写为各个组件,这意味着我必须在编译时知道它们是什么。我不能只使用来自变量的表达式,例如result = Lift(expr, obj);.
  3. 不是为我想要做的事情而设计的,而且感觉不是完美的契合。

表达访客

将 Ian Griffith 的 LiftMemberAccessToNull 方法修改为通用扩展方法,可以按照我的描述使用。代码太长,无法在此处包含,但如果有人感兴趣,我会发布 Gist。

优点:
  1. 遵循result = target.Lift(x => x.foo.bar.baz)语法
  2. 如果链中的每个步骤都返回引用类型或不可为空的值类型,则效果很好
缺点:
  1. 如果链中的任何成员是可为空的值类型,它就会窒息,这确实限制了它对我的用处。我需要它为Nullable<DateTime>会员工作。

试着抓

try 
{ 
    value = x.foo.bar.baz; 
}
catch (NullReferenceException ex) 
{ 
    value = null; 
}

这是最明显的方式,如果找不到更优雅的方式,我会使用它。

优点:
  1. 这很简单。
  2. 代码的用途很明显。
  3. 我不必担心边缘情况。
缺点:
  1. 它丑陋而冗长
  2. try/catch 块是一个不平凡的*性能影响
  3. 这是一个语句块,所以我不能让它为 LINQ 发出表达式树
  4. 感觉像是认输

我不会说谎;“不认输”是我这么固执的主要原因。我的直觉认为必须有一种优雅的方式来做到这一点,但找到它一直是一个挑战。我不敢相信访问表达式的左侧如此容易,但右侧却几乎无法访问。

我在这里真的有两个问题,所以我会接受任何可以解决任何一个问题的方法:

  • 保留双方的表达式分解,具有合理的性能,适用于任何类型
  • 空传播成员访问

更新:

空传播成员访问计划包含 C# 6.0中。不过,我仍然想要表达式分解的解决方案。

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1 回答 1

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如果它只是一个简单的成员访问表达式链,有一个简单的解决方案:

public static TResult Lift<T, TResult>(this T target, Expression<Func<T, TResult>> exp)
    where TResult : class
{
    return (TResult) GetValueOfExpression(target, exp.Body);
}

private static object GetValueOfExpression<T>(T target, Expression exp)
{
    if (exp.NodeType == ExpressionType.Parameter)
    {
        return target;
    }
    else if (exp.NodeType == ExpressionType.MemberAccess)
    {
        var memberExpression = (MemberExpression) exp;
        var parentValue = GetValueOfExpression(target, memberExpression.Expression);

        if (parentValue == null)
        {
            return null;
        }
        else
        {
            if (memberExpression.Member is PropertyInfo)
                return ((PropertyInfo) memberExpression.Member).GetValue(parentValue, null);
            else
                return ((FieldInfo) memberExpression.Member).GetValue(parentValue);
        }
    }
    else
    {
        throw new ArgumentException("The expression must contain only member access calls.", "exp");
    }
}

编辑

如果要添加对方法调用的支持,请使用此更新的方法:

private static object GetValueOfExpression<T>(T target, Expression exp)
{
    if (exp == null)
    {
        return null;
    }
    else if (exp.NodeType == ExpressionType.Parameter)
    {
        return target;
    }
    else if (exp.NodeType == ExpressionType.Constant)
    {
        return ((ConstantExpression) exp).Value;
    }
    else if (exp.NodeType == ExpressionType.Lambda)
    {
        return exp;
    }
    else if (exp.NodeType == ExpressionType.MemberAccess)
    {
        var memberExpression = (MemberExpression) exp;
        var parentValue = GetValueOfExpression(target, memberExpression.Expression);

        if (parentValue == null)
        {
            return null;
        }
        else
        {
            if (memberExpression.Member is PropertyInfo)
                return ((PropertyInfo) memberExpression.Member).GetValue(parentValue, null);
            else
                return ((FieldInfo) memberExpression.Member).GetValue(parentValue);
        }
    }
    else if (exp.NodeType == ExpressionType.Call)
    {
        var methodCallExpression = (MethodCallExpression) exp;
        var parentValue = GetValueOfExpression(target, methodCallExpression.Object);

        if (parentValue == null && !methodCallExpression.Method.IsStatic)
        {
            return null;
        }
        else
        {
            var arguments = methodCallExpression.Arguments.Select(a => GetValueOfExpression(target, a)).ToArray();

            // Required for comverting expression parameters to delegate calls
            var parameters = methodCallExpression.Method.GetParameters();
            for (int i = 0; i < parameters.Length; i++)
            {
                if (typeof(Delegate).IsAssignableFrom(parameters[i].ParameterType))
                {
                    arguments[i] = ((LambdaExpression) arguments[i]).Compile();
                }
            }

            if (arguments.Length > 0 && arguments[0] == null && methodCallExpression.Method.IsStatic &&
                methodCallExpression.Method.IsDefined(typeof(ExtensionAttribute), false)) // extension method
            {
                return null;
            }
            else
            {
                return methodCallExpression.Method.Invoke(parentValue, arguments);
            }
        }
    }
    else
    {
        throw new ArgumentException(
            string.Format("Expression type '{0}' is invalid for member invoking.", exp.NodeType));
    }
}
于 2012-06-22T09:51:52.107 回答