C#循环与循环控制的表达式树实现 C#循环与循环控制的表达式树实

C# 提供了以下几种循环类型。

循环类型	描述
while 循环	当给定条件为真时，重复语句或语句组。它会在执行循环主体之前测试条件。
for/foreach 循环	多次执行一个语句序列，简化管理循环变量的代码。
do...while 循环	除了它是在循环主体结尾测试条件外，其他与 while 语句类似。
嵌套循环	您可以在 while、for 或 do..while 循环内使用一个或多个循环。

当然，还有以下用于控制循环的语句

控制语句	描述
break 语句	终止 loop 或 switch 语句，程序流将继续执行紧接着 loop 或 switch 的下一条语句。
continue 语句	引起循环跳过主体的剩余部分，立即重新开始测试条件。

LabelTarget LabelTarget 是用于创建循环标记的。
无论是 for 还是 while ，平时编写循环时，都需要有跳出循环的判断，有时需要某个参数自增自减并且作为判断依据。
C# 表达式树里面是没有专门表示 for /while 的，里面只有一个 Loop。看一下Loop 生成的表达式树

.Lambda #Lambda1() {.Block(System.Int32 $x) {$x = 0; .Loop{.If ($x < 10) {$x++} .Else {.Break #Label1 { $x }}}.LabelTarget #Label1:}}

要实现循环控制，有 break，contauine 两种 Expression：

public static GotoExpression Break(LabelTarget target, Type type); public static GotoExpression Break(LabelTarget target, Expression value); public static GotoExpression Break(LabelTarget target); public static GotoExpression Break(LabelTarget target, Expression value, Type type);

public static GotoExpression Continue(LabelTarget target, Type type); public static GotoExpression Continue(LabelTarget target);

所以，要实现循环控制，必须要使用 LabelTarget，不然就无限循环了。
要理解 LabelTarget ，最好的方法是动手做。
for / while 循环 Expression.Loop 用于创建循环，包括 for 和 while，定义如下

public static LoopExpression Loop(Expression body, LabelTarget @break, LabelTarget @continue); System.Linq.Expressions.LoopExpression.public static LoopExpression Loop(Expression body); public static LoopExpression Loop(Expression body, LabelTarget @break);

表达式树里面的循环，只有 Loop，无 for / while 的区别。
那么，我们来一步步理解 Loop 循环和 LabelTarget；
无限循环

while (true){Console.WriteLine("无限循环"); }

那么，对应的 Loop 重载是这种

public static LoopExpression Loop(Expression body)

使用表达式树编写

BlockExpression _block = Expression.Block(new ParameterExpression[] { },Expression.Call(null, typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }),Expression.Constant("无限循环") )); LoopExpression _loop = Expression.Loop(_block); Expression lambda = Expression.Lambda(_loop); lambda.Compile()();

最简单的循环如果我想用表达式树做到如下最简单的循环，怎么写？

while (true){Console.WriteLine("我被执行一次就结束循环了"); break; }

【C#循环与循环控制的表达式树实现】表达式树编写

LabelTarget _break = Expression.Label(); BlockExpression _block = Expression.Block(new ParameterExpression[] { },Expression.Call(null, typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }), Expression.Constant("我被执行一次就结束循环了")), Expression.Break(_break)); LoopExpression _loop = Expression.Loop(_block, _break); Expression lambda = Expression.Lambda(_loop); lambda.Compile()(); Console.ReadKey();

生成的表达式树

.Lambda #Lambda1() {.Loop{.Block() {.Call System.Console.WriteLine("我被执行一次就结束循环了"); .Break #Label1 { }}}.LabelTarget #Label1:}

首先要明确，Expression.Label() 里面可以为空，它是一种标记，不参与传递参数，不参与运算。有参无参，前后保持一致即可。
但是上面的循环只有一次，你可以将上面的标签改成这样试试

LabelTarget _break = Expression.Label(typeof(int));

，原因后面找。
还有， Expression.Label() 变量需要一致，否则无法跳出。
试试一下代码

BlockExpression _block = Expression.Block(new ParameterExpression[] { },Expression.Call(null, typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }), Expression.Constant("我被执行一次就结束循环了")), Expression.Break(Expression.Label())); LoopExpression _loop = Expression.Loop(_block, Expression.Label()); Expression lambda = Expression.Lambda(_loop); lambda.Compile()(); Console.ReadKey();

里面用到了 Expression.Block()，Block() 是块，即{}。
如果 Block() 是在最外层，那么相当于是函数；如果是内嵌，相当于{}；
但不是真的这样。。。表达式树里面不是完全按照 C# 的语法来还原操作的。
对于 Block() 的使用，多加实践即可。
多次循环写一个循环十次的循环语句

for (int i = 0; i < 10; i++){if (i < 10){Console.WriteLine(i); }elsebreak; }

或者使用 while 表示

int i = 0; while (true){if (i < 10){Console.WriteLine(i); }elsebreak; i++; }

使用表达式树编写

LabelTarget _break = Expression.Label(typeof(int)); ParameterExpression a = Expression.Variable(typeof(int), "a"); BlockExpression _block = Expression.Block(new ParameterExpression[] { },Expression.IfThenElse(Expression.LessThan(a, Expression.Constant(10)),Expression.Call(null, typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(int) }), a),Expression.Break(_break, a)),Expression.PostIncrementAssign(a)// a++); LoopExpression _loop = Expression.Loop(_block, _break); Expression> lambda = Expression.Lambda>(_loop, a); lambda.Compile()(0); Console.ReadKey();

生成的表达式树如下

.Lambda #Lambda1(System.Int32 $a) {.Loop{.Block() {.If ($a < 10) {.Call System.Console.WriteLine($a)} .Else {.Break #Label1 { $a }}; $a++}}.LabelTarget #Label1:}

试试将 Expression.Break(_break, a) 改成 Expression.Break(_break)。看看报什么错。。。
解决方法是，上面的标记也改成

LabelTarget _break = Expression.Label();

。
就跟你写代码写注释一样，里面的东西是为了让别人看代码是容易理解。
有些同学纠结于

Expression.Label(有参或无参);

，Expression.Break(_break, a) 与 Expression.Break(_break)，只要看看最终生成的表达式树就清楚了。
break 和 continue 一起 C# 循环代码如下

int i = 0; while (true){if (i < 10){if (i % 2 == 0){Console.Write("i是偶数:"); Console.WriteLine(i); i++; continue; }Console.WriteLine("其他任务 --"); Console.WriteLine("其他任务 --"); }else break; i++; }

使用 C# 表达式树编写(笔者将步骤详细拆分了，所以代码比较长)

ParameterExpression a = Expression.Variable(typeof(int), "a"); LabelTarget _break = Expression.Label(); LabelTarget _continue = Expression.Label(); //if (i % 2 == 0)//{//Console.Write("i是偶数:"); //Console.WriteLine(i); //i++; //continue; //}ConditionalExpression _if = Expression.IfThen(Expression.Equal(Expression.Modulo(a, Expression.Constant(2)), Expression.Constant(0)),Expression.Block(new ParameterExpression[] { },Expression.Call(null, typeof(Console).GetMethod("Write", new Type[] { typeof(string) }), Expression.Constant("i是偶数:")),Expression.Call(null, typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(int) }), a),Expression.PostIncrementAssign(a),Expression.Continue(_continue))); //if (i % 2 == 0)//{//Console.Write("i是偶数:"); //Console.WriteLine(i); //i++; //continue; //}//Console.WriteLine("其他任务 --"); //Console.WriteLine("其他任务 --"); BlockExpression block1 = Expression.Block(new ParameterExpression[] { },_if,Expression.Call(null, typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }), Expression.Constant("其他任务 --")),Expression.Call(null, typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }), Expression.Constant("其他任务 --"))); //if (i < 10)//{//if (i % 2 == 0)//{//Console.Write("i是偶数:"); //Console.WriteLine(i); //i++; //continue; //}//Console.WriteLine("其他任务 --"); //Console.WriteLine("其他任务 --"); //}//else break; ConditionalExpression if_else = Expression.IfThenElse(Expression.LessThan(a, Expression.Constant(10)),block1,Expression.Break(_break)); //if (i < 10)//{//if (i % 2 == 0)//{//Console.Write("i是偶数:"); //Console.WriteLine(i); //i++; //continue; //}//Console.WriteLine("其他任务 --"); //Console.WriteLine("其他任务 --"); //}//else break; //i++ ; BlockExpression block2 = Expression.Block(new ParameterExpression[] { },if_else,Expression.PostIncrementAssign(a)); // while(true)LoopExpression loop = Expression.Loop(block2, _break, _continue); Expression> lambda = Expression.Lambda>(loop, a); lambda.Compile()(0); Console.ReadKey();

生成的表达式树如下

.Lambda #Lambda1(System.Int32 $a) {.Loop .LabelTarget #Label1: {.Block() {.If ($a < 10) {.Block() {.If ($a % 2 == 0) {.Block() {.Call System.Console.Write("i是偶数:"); .Call System.Console.WriteLine($a); $a++; .Continue #Label1 { }}} .Else {.Default(System.Void)}; .Call System.Console.WriteLine("其他任务 --"); .Call System.Console.WriteLine("其他任务 --")}} .Else {.Break #Label2 { }}; $a++}}.LabelTarget #Label2:}

为了便于理解，上面的代码拆分了很多步。
来个简化版本

ParameterExpression a = Expression.Variable(typeof(int), "a"); LabelTarget _break = Expression.Label(); LabelTarget _continue = Expression.Label(); LoopExpression loop = Expression.Loop(Expression.Block(new ParameterExpression[] { },Expression.IfThenElse(Expression.LessThan(a, Expression.Constant(10)),Expression.Block(new ParameterExpression[] { },Expression.IfThen(Expression.Equal(Expression.Modulo(a, Expression.Constant(2)), Expression.Constant(0)),Expression.Block(new ParameterExpression[] { },Expression.Call(null, typeof(Console).GetMethod("Write", new Type[] { typeof(string) }), Expression.Constant("i是偶数:")),Expression.Call(null, typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(int) }), a),Expression.PostIncrementAssign(a),Expression.Continue(_continue))),Expression.Call(null, typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }), Expression.Constant("其他任务 --")),Expression.Call(null, typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }), Expression.Constant("其他任务 --"))),Expression.Break(_break)),Expression.PostIncrementAssign(a)),_break,_continue); Expression> lambda = Expression.Lambda>(loop, a); lambda.Compile()(0); Console.ReadKey();

需要注意的是，Expression.Break Expression.Continue 有所区别。
当标签实例化都是 Expression.Label() 时，

Expression.Break(label); Expression.Continu(label);

区别在于 continu 只能用 Expression.Label()。
Break 可以这样

LabelTarget label = Expression.Label ( typeof ( int ) ); ParameterExpression a = Expression.Variable(typeof(int), "a"); Expression.Break ( label , a )

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持脚本之家。