在 C# 中从字符串创建匿名方法

Question

是否可以在 c# 中从字符串创建匿名方法？

例如如果我有一个字符串"x + y * z"，是否可以将其转换为某种方法/lambda 对象，我可以使用任意x、y、z 参数调用它？

Answer 1

有可能，是的。您必须解析字符串，例如，使用表达式树编译委托。

以下是使用表达式树创建(x, y, z) => x + y * z 的示例：

ParameterExpression parameterX = Expression.Parameter(typeof(int), "x");
ParameterExpression parameterY = Expression.Parameter(typeof(int), "y");
ParameterExpression parameterZ = Expression.Parameter(typeof(int), "z");
Expression multiplyYZ = Expression.Multiply(parameterY, parameterZ);
Expression addXMultiplyYZ = Expression.Add(parameterX, multiplyYZ);
Func<int,int,int,int> f = Expression.Lambda<Func<int, int, int, int>>
(
    addXMultiplyYZ,
    parameterX,
    parameterY,
    parameterZ
).Compile();
Console.WriteLine(f(24, 6, 3)); // prints 42 to the console

Answer 2

使用 CodeDom 只是为了好玩（字符串中允许任何有效的 C# 代码，只要它存在于 mscorlib 中（根本不检查错误）：

static class Program
{
    static string code = @"
        public static class __CompiledExpr__
        {{
            public static {0} Run({1})
            {{
                return {2};
            }}
        }}
        ";

    static MethodInfo ToMethod(string expr, Type[] argTypes, string[] argNames, Type resultType)
    {
        StringBuilder argString = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < argTypes.Length; i++)
        {
            if (i != 0) argString.Append(", ");
            argString.AppendFormat("{0} {1}", argTypes[i].FullName, argNames[i]);
        }
        string finalCode = string.Format(code, resultType != null ? resultType.FullName : "void",
            argString, expr);

        var parameters = new CompilerParameters();
        parameters.ReferencedAssemblies.Add("mscorlib.dll");
        parameters.ReferencedAssemblies.Add(Path.GetFileName(Assembly.GetExecutingAssembly().Location));
        parameters.GenerateInMemory = true;

        var c = new CSharpCodeProvider();
        CompilerResults results = c.CompileAssemblyFromSource(parameters, finalCode);
        var asm = results.CompiledAssembly;
        var compiledType = asm.GetType("__CompiledExpr__");
        return compiledType.GetMethod("Run");
    }

    static Action ToAction(this string expr)
    {
        var method = ToMethod(expr, new Type[0], new string[0], null);
        return () => method.Invoke(null, new object[0]);
    }

    static Func<TResult> ToFunc<TResult>(this string expr)
    {
        var method = ToMethod(expr, new Type[0], new string[0], typeof(TResult));
        return () => (TResult)method.Invoke(null, new object[0]);
    }

    static Func<T, TResult> ToFunc<T, TResult>(this string expr, string arg1Name)
    {
        var method = ToMethod(expr, new Type[] { typeof(T) }, new string[] { arg1Name }, typeof(TResult));
        return (T arg1) => (TResult)method.Invoke(null, new object[] { arg1 });
    }

    static Func<T1, T2, TResult> ToFunc<T1, T2, TResult>(this string expr, string arg1Name, string arg2Name)
    {
        var method = ToMethod(expr, new Type[] { typeof(T1), typeof(T2) },
            new string[] { arg1Name, arg2Name }, typeof(TResult));
        return (T1 arg1, T2 arg2) => (TResult)method.Invoke(null, new object[] { arg1, arg2 });
    }

    static Func<T1, T2, T3, TResult> ToFunc<T1, T2, T3, TResult>(this string expr, string arg1Name, string arg2Name, string arg3Name)
    {
        var method = ToMethod(expr, new Type[] { typeof(T1), typeof(T2), typeof(T3) },
            new string[] { arg1Name, arg2Name, arg3Name }, typeof(TResult));
        return (T1 arg1, T2 arg2, T3 arg3) => (TResult)method.Invoke(null, new object[] { arg1, arg2, arg3 });
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        var f = "x + y * z".ToFunc<int, int, long, long>("x", "y", "z");
        var x = f(3, 6, 8);

    }
}

Answer 3

C# 没有这样的功能（其他语言——比如 JavaScript——有eval 函数来处理这样的事情）。您需要自己解析字符串并使用表达式树或发出 IL 创建一个方法。

Answer 4

.Net 框架中有执行此操作的功能。

这并不容易。您需要在语句周围添加一些代码，使其成为一个完整的程序集，包括您可以调用的类和方法。

然后将字符串传递给

CSharpCodeProvider.CompileAssemblyFromSource(options, yourcode);

Here is an example

Answer 5

可以使用语法（例如 ANTLR）和创建表达式树的解释器。这不是一项小任务，但是，如果您限制您接受的输入范围，您就可以成功。以下是一些参考资料：

• C# ANTLR3 Grammar（很复杂，但你可以提取一部分）
• Expression Trees

下面是一些将 ANTLR ITree 转换为表达式树的代码。它并不完整，但会向您展示您面临的挑战。

private Dictionary<string, ParameterExpression> variables
    = new Dictionary<string, ParameterExpression>();

public Expression Visit(ITree tree)
{
    switch(tree.Type)
    {
        case MyParser.NUMBER_LITERAL:
            {
                float value;
                var literal = tree.GetChild(0).Text;
                if (!Single.TryParse(literal, out value))
                    throw new MyParserException("Invalid number literal");
                return Expression.Constant(value);
            }

        case MyParser.IDENTIFIER:
            {
                var ident = tree.GetChild(0).Text;
                if (!this.variables.ContainsKey(ident))
                {
                    this.variables.Add(ident,
                       Expression.Parameter(typeof(float), ident));
                }

                return this.variables[ident];
            }

        case MyParser.ADD_EXPR:
            return Expression.Add(Visit(tree.GetChild(0)), Visit(tree.GetChild(1)));

        // ... more here
    }
}