表达式树如何提供对局部变量的访问？ [复制]

Question

这个问题与闭包的工作原理无关。这个问题是关于 LINQ 如何决定在运行时可解析表达式中引用什么，以及评估什么并将其放入该表达式。

这个问题试图了解 LINQ 的工作原理，以另一种语言实现类似的东西。

考虑以下要转换为表达式树的 LINQ 查询：

var my_variable = "abc";
var qry = from x in source.Foo
          where x.SomeProp == my_variable
          select x.Bar;

由编译器映射成代码：

var qry = source.Foo
           .Where(x => x.SomeProp == my_variable)
           .Select(x => x.Bar);

当它被转换为表达式树时，LINQ 如何知道将哪个引用到表达式中，以及评估哪个并将结果放入表达式中？

例如，它如何知道评估 my_variable 并将结果放入 expressino，但将 x.SomeProp 和 == 转换为 LINQ 表达式树的一部分？

C# 编译器是否有一个硬编码的特殊列表，其中列出了为 LINQ 引用的表达式？ （即可以翻译成SQL的最外层操作，包括：==、!=、&&、||、、=、子字符串等）

Answer 1

仅通过检查就可以清楚地看出 .SomeProp 依赖于 x 并且 x 在表达式树解析时不是确定性的，因为它是先前函数 (where) 的输出。

my_variable 不是表达式树中任何表达式的输出，因此它的值可能在表达式树解析时已知，但即使已知它也很可能不会被“烘焙”，因为这会阻止编译的表达式树不会被重用，因此它只会被视为表达式树评估的输入值。

我没有反编译linq，但是你可以考虑下面的表达式树；

ExpressionTree myEx = new ExpressionTree(
   new MultiplicationExpression(
      new InputVariableExpression("@MyInputVar"),
      new ConstantExpression(22)
   )
);

为了评估你可以打电话

Dictionary<string, object> inputVars = new Dictionary<string, object>();
inputVars.Add("@MyInputVar",16);
int result = myEx.Evaluate(inputVars);

解析器可能会选择烘焙常量表达式，因为它“知道”它不能改变，但请考虑以下事项；

ExpressionTree anotherEx = new ExpressionTree(
   new AdditionExpression(
      myEx,
      new InputVariableExpression("@MyNextInputVar")
   )
);

这在概念上类似于在 Linq x => 中使用替换变量，其中 myEx 是存储的表达式树，但实际上不是表达式的结果。表达式解析器在执行之前无法独立知道 myEx 的值是什么。

Dictionary<string, object> inputVars = new Dictionary<string, object>();
inputVars.Add("@MyInputVar",16);
inputVars.Add("@MyNextInputVar",45);
int result = anotherEx.Evaluate(inputVars);

因此，此执行代码将在评估 anotherEx 期间固有地评估 myEx。如果myEx 中只有ConstantExpression 元素，它可能只被评估一次并且结果被缓存，但是因为它包含一个超出范围的InputVariableExpression 很明显，一次评估的结果不能被缓存以供后续使用.

Answer 2

这很容易测试：

int i = 1;
Func<int> func = () => i;
i = 2;
Console.WriteLine(func.Invoke());

这会打印出2，它告诉我们它存储了符号并且在对函数求值之前不求值。