c# - 获取数组长度的表达式

Question

如果您有一个数组类型的表达式，但不是特定数组类型的表达式，例如 int[]，我如何生成一个表达式，它可以快速获取长度，而无需执行整个属性获取操作。

例如在下面

ParameterExpression para3 = Expression.Parameter(typeof(int[]), "p3");
ParameterExpression para4 = Expression.Parameter(typeof(Array), "p4");

Type pt1 = para3.Type.GetElementType();
Type pt2 = para4.Type.GetElementType();

MethodInfo mArrayLength = Strong.Instance<Array>.Property<int>(a => a.Length).GetGetMethod();

Expression asdf5 = Expression.ArrayLength(para3);
Expression asdf6 = Expression.ArrayLength(para4);
Expression asdf7 = Expression.Call(para4, mArrayLength);

mArrayLength 只是 Array 类型的 Length 属性的 get 方法。

这里表达式 asdf5 有效，因为 para5 是 int[] 类型，但 asdf6 不 因为 para6 的类型只是数组类型。 asdf7 确实有效。

我想要的是有效地使用 ldlen 指令，它只需要一个对象，而不是调用一个方法。这只是表达式树库的限制吗？

您可以使用反射编辑字段，甚至可以编译表达式!但是尝试运行委托(delegate)将导致操作可能会破坏运行时异常。

Array parr = new int[5];

Expression pArraylength = Expression.ArrayLength(para3);
pOperandFieldInfo.SetValue(pArraylength, para4);

Expression<Func<Array, int>> pexchanger = (Expression<Func<Array, int>>)Expression.Lambda(pArraylength, para4);
Func<Array, int> pFunc = pexchanger.Compile();
int pint = pFunc(parr);

Answer 1

.NET 中有两种类型的数组，IL 直接支持的一维、从零开始(第一个索引为 0)数组(例如 int[])语言(以及 Expression 类)(作为旁注，它们称为 SZ 数组)和其他数组(多维数组，例如 int[5,3]和第一个索引不同于现有的索引的数组，以与支持它们的某些语言(例如旧的 VB)兼容)，它们在 IL 语言中没有直接支持，但由使用调用 数组类。它们基于两个不同的类，这两个类都是 Array 的子类。正如我所写的，低级 IL 指令仅适用于单维、从零开始的指令。 Array 对象可以是两者，因此 Expression.ArrayLength 不支持。

你可以很容易地在 SharpLab 中看到这个:

public static int A1<T>(T[] array) {
    return array.Length;
}

public static int A2(Array array) {
    return array.Length;
}

.method public hidebysig static 
    int32 A1<T> (
        !!T[] 'array'
    ) cil managed 
{
    // Method begins at RVA 0x2050
    // Code size 4 (0x4)
    .maxstack 8

    IL_0000: ldarg.0
    IL_0001: ldlen
    IL_0002: conv.i4
    IL_0003: ret
} // end of method C::A1

.method public hidebysig static 
    int32 A2 (
        class [mscorlib]System.Array 'array'
    ) cil managed 
{
    // Method begins at RVA 0x2055
    // Code size 7 (0x7)
    .maxstack 8

    IL_0000: ldarg.0
    IL_0001: callvirt instance int32 [mscorlib]System.Array::get_Length()
    IL_0006: ret
} // end of method C::A2

只是出于好奇，使用了一个未记录的功能(我们在这里玩火!)...

ParameterExpression par = Expression.Parameter(typeof(Array), "array");
var conv = Expression.New(typeof(Conv));
var init = Expression.MemberInit(conv, Expression.Bind(typeof(Conv).GetField(nameof(Conv.Array)), par));
var array = Expression.Field(init, nameof(Conv.Array2));
var length = Expression.ArrayLength(array);
var lambda = Expression.Lambda<Func<Array, int>>(length, par);
var compiled = lambda.Compile();

Conv 是:

[StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
public struct Conv
{
    [FieldOffset(0)]
    public Array Array;
    [FieldOffset(0)]
    public byte[] Array2;
}

像这样使用它:

int length = compiled(new int[100]);

这里的“技巧”是通过 FieldOffest 我们可以转换具有相同内存布局的不兼容类型。所有 sz 数组共享相同的 header 格式(其中包含 Length)，因此我们将 Array“转换”为 byte[]数组(请注意，我们可能已经将它转换为任何其他类型，但是 byte 有一个明显的优势:它是最小的可用类型，所以我们确信我们不能去“以任何方式离开”数组)。

表达式树是这样的:

static int GetLength(Array array)
{
    return new Conv { Array = array }.Array2.Length;
}