c# - 我有一个带有词法分析器、解析器和求值器的自定义表达式程序。我如何对其进行 LINQ 化？

Question

这是我的接口(interface)和枚举，稍微简化了一些。 :

public interface IExpression
{
    ExpressionType ExpressionType { get; }
}

public interface ILiteralExpression : IExpression
{
    object Value { get; set; }
}

public interface IOperatorExpression : IExpression
{
    IExpression[] Operands { get; set; }

    string OperatorUniqueName { get; set; }

    IOperatorExpression SetOperand(int index, IExpression expression);
}

public enum ExpressionType
{
    Operator,
    Literal
}

要创建一个表达式，我可以这样做:

var expression = ExpressionManager.Engines["Default"].Parser.Parse("1 + 3 * 4 + \"myVariable\"");

相当于这样的东西:

var expression1 = ExpressionManager.CreateOperator("Add", 2).
    SetOperand(0, ExpressionManager.CreateOperator("Add", 2).
        SetOperand(0, ExpressionManager.CreateLiteral(1)).
        SetOperand(1, ExpressionManager.CreateOperator("Multiply", 2).
            SetOperand(0, ExpressionManager.CreateLiteral(3)).
            SetOperand(1, ExpressionManager.CreateLiteral(4)))).
    SetOperand(1, ExpressionManager.CreateLiteral("myVariable"));

我希望能够(高效地)做这样的事情:

(from e in expression
 where e is ILiteralExpression && "myVariable".Equals(((ILiteralExpression)e).Value)
 select (ILiteralExpression)e).ToList().
 ForEach(e => e.Value = 2);

我想我需要执行一些 IQueryable 或其他操作，但我不确定从哪里开始。有什么建议吗？

Answer 1

遍历表达式树，将每个元素转换为 System.Linq.Expressions 中的一个对象命名空间，使用 Expression 的工厂方法类。

如果您无法修改您的 IExpression类来添加让您实现 visitor pattern 的方法，你可以依靠旧样式的类型检查:

private static Expression ConvertExpression(IExpression expr) {
    if (expr is ILiteralExpression) {
        return Expression.Constant(((ILiteralExpression)expr).Value);
    }
    if (expr is IOperatorExpression) {
        var ops = ((IOperatorExpression)expr)
            .Operands
            .Select(ConvertExpression)
            .ToList();
        var res = ops[0];
        for (int i = 1 ; i != ops.Length ; i++) {
            if (((IOperatorExpression)expr).OperatorUniqueName == "+") {
                res = Expressions.Add(res, ops[i]);
            } else if (((IOperatorExpression)expr).OperatorUniqueName == "-") {
                res = Expressions.Subtract(res, ops[i]);
            } else if (...) {
            }
        }
        return res;
    }
}

当然，您在此方法中需要更多逻辑。关键部分是传递参数:你需要弄清楚你的变量在哪里以及它们的类型是什么，使用 Expression.ParameterExpression创建它，然后将转换后的表达式编译成 Func<...>某种使用 LambdaExpression.Compile 方法。有了已编译的 lambda，您可以将表达式插入到 LINQ 的内存框架中。

如果你能使你的IExpressions visitable，添加一个遍历表达式并使用堆栈将其转换为 LINQ 表达式的访问者。