C#循環(huán)與循環(huán)控制的表達式樹實現(xiàn)
C# 提供了以下幾種循環(huán)類型。
| 循環(huán)類型 | 描述 |
|---|---|
| while 循環(huán) | 當給定條件為真時,重復語句或語句組。它會在執(zhí)行循環(huán)主體之前測試條件。 |
| for/foreach 循環(huán) | 多次執(zhí)行一個語句序列,簡化管理循環(huán)變量的代碼。 |
| do...while 循環(huán) | 除了它是在循環(huán)主體結尾測試條件外,其他與 while 語句類似。 |
| 嵌套循環(huán) | 您可以在 while、for 或 do..while 循環(huán)內(nèi)使用一個或多個循環(huán)。 |
當然,還有以下用于控制循環(huán)的語句
| 控制語句 | 描述 |
|---|---|
| break 語句 | 終止 loop 或 switch 語句,程序流將繼續(xù)執(zhí)行緊接著 loop 或 switch 的下一條語句。 |
| continue 語句 | 引起循環(huán)跳過主體的剩余部分,立即重新開始測試條件。 |
LabelTarget
LabelTarget 是用于創(chuàng)建循環(huán)標記的。
無論是 for 還是 while ,平時編寫循環(huán)時,都需要有跳出循環(huán)的判斷,有時需要某個參數(shù)自增自減并且作為判斷依據(jù)。
C# 表達式樹里面是沒有專門表示 for /while 的,里面只有一個 Loop。看一下Loop 生成的表達式樹
.Lambda #Lambda1<System.Func`1[System.Int32]>() {
.Block(System.Int32 $x) {
$x = 0;
.Loop {
.If ($x < 10) {
$x++
} .Else {
.Break #Label1 { $x }
}
}
.LabelTarget #Label1:
}
}要實現(xiàn)循環(huán)控制,有 break,contauine 兩種 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,要實現(xiàn)循環(huán)控制,必須要使用 LabelTarget,不然就無限循環(huán)了。
要理解 LabelTarget ,最好的方法是動手做。
for / while 循環(huán)
Expression.Loop 用于創(chuàng)建循環(huán),包括 for 和 while,定義如下
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);表達式樹里面的循環(huán),只有 Loop,無 for / while 的區(qū)別。
那么,我們來一步步理解 Loop 循環(huán)和 LabelTarget;
無限循環(huán)
while (true)
{
Console.WriteLine("無限循環(huán)");
}那么,對應的 Loop 重載是這種
public static LoopExpression Loop(Expression body)
使用表達式樹編寫
BlockExpression _block = Expression.Block(
new ParameterExpression[] { },
Expression.Call(null, typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }),Expression.Constant("無限循環(huán)") )
);
LoopExpression _loop = Expression.Loop(_block);
Expression<Action> lambda = Expression.Lambda<Action>(_loop);
lambda.Compile()();最簡單的循環(huán)
如果我想用表達式樹做到如下最簡單的循環(huán),怎么寫?
while (true)
{
Console.WriteLine("我被執(zhí)行一次就結束循環(huán)了");
break;
}表達式樹編寫
LabelTarget _break = Expression.Label();
BlockExpression _block = Expression.Block(
new ParameterExpression[] { },
Expression.Call(null, typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }), Expression.Constant("我被執(zhí)行一次就結束循環(huán)了")), Expression.Break(_break));
LoopExpression _loop = Expression.Loop(_block, _break);
Expression<Action> lambda = Expression.Lambda<Action>(_loop);
lambda.Compile()();
Console.ReadKey();生成的表達式樹
.Lambda #Lambda1<System.Action>() {
.Loop {
.Block() {
.Call System.Console.WriteLine("我被執(zhí)行一次就結束循環(huán)了");
.Break #Label1 { }
}
}
.LabelTarget #Label1:
}首先要明確,Expression.Label() 里面可以為空,它是一種標記,不參與傳遞參數(shù),不參與運算。有參無參,前后保持一致即可。
但是上面的循環(huán)只有一次,你可以將上面的標簽改成這樣試試 LabelTarget _break = Expression.Label(typeof(int));,原因后面找。
還有, Expression.Label() 變量需要一致,否則無法跳出。
試試一下代碼
BlockExpression _block = Expression.Block(
new ParameterExpression[] { },
Expression.Call(null, typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }), Expression.Constant("我被執(zhí)行一次就結束循環(huán)了")), Expression.Break(Expression.Label()));
LoopExpression _loop = Expression.Loop(_block, Expression.Label());
Expression<Action> lambda = Expression.Lambda<Action>(_loop);
lambda.Compile()();
Console.ReadKey();里面用到了 Expression.Block(),Block() 是塊,即{}。
如果 Block() 是在最外層,那么相當于是函數(shù);如果是內(nèi)嵌,相當于{};
但不是真的這樣。。。表達式樹里面不是完全按照 C# 的語法來還原操作的。
對于 Block() 的使用,多加實踐即可。
多次循環(huán)
寫一個循環(huán)十次的循環(huán)語句
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
if (i < 10)
{
Console.WriteLine(i);
}
else
break;
}或者使用 while 表示
int i = 0;
while (true)
{
if (i < 10)
{
Console.WriteLine(i);
}
else
break;
i++;
}使用表達式樹編寫
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<Action<int>> lambda = Expression.Lambda<Action<int>>(_loop, a);
lambda.Compile()(0);
Console.ReadKey();生成的表達式樹如下
.Lambda #Lambda1<System.Action`1[System.Int32]>(System.Int32 $a) {
.Loop {
.Block() {
.If ($a < 10) {
.Call System.Console.WriteLine($a)
} .Else {
.Break #Label1 { $a }
};
$a++
}
}
.LabelTarget #Label1:
}試試將 Expression.Break(_break, a) 改成 Expression.Break(_break)??纯磮笫裁村e。。。
解決方法是,上面的標記也改成 LabelTarget _break = Expression.Label();。
就跟你寫代碼寫注釋一樣,里面的東西是為了讓別人看代碼是容易理解。
有些同學糾結于 Expression.Label(有參或無參);,Expression.Break(_break, a) 與 Expression.Break(_break),只要看看最終生成的表達式樹就清楚了。
break 和 continue 一起
C# 循環(huán)代碼如下
int i = 0;
while (true)
{
if (i < 10)
{
if (i % 2 == 0)
{
Console.Write("i是偶數(shù):");
Console.WriteLine(i);
i++;
continue;
}
Console.WriteLine("其他任務 --");
Console.WriteLine("其他任務 --");
}
else break;
i++;
}使用 C# 表達式樹編寫(筆者將步驟詳細拆分了,所以代碼比較長)
ParameterExpression a = Expression.Variable(typeof(int), "a");
LabelTarget _break = Expression.Label();
LabelTarget _continue = Expression.Label();
// if (i % 2 == 0)
// {
// Console.Write("i是偶數(shù):");
// 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是偶數(shù):")),
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是偶數(shù):");
// Console.WriteLine(i);
// i++;
// continue;
// }
// Console.WriteLine("其他任務 --");
// Console.WriteLine("其他任務 --");
BlockExpression block1 = Expression.Block(
new ParameterExpression[] { },
_if,
Expression.Call(null, typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }), Expression.Constant("其他任務 --")),
Expression.Call(null, typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }), Expression.Constant("其他任務 --"))
);
// if (i < 10)
// {
// if (i % 2 == 0)
// {
// Console.Write("i是偶數(shù):");
// Console.WriteLine(i);
// i++;
// continue;
// }
// Console.WriteLine("其他任務 --");
// Console.WriteLine("其他任務 --");
// }
// 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是偶數(shù):");
// Console.WriteLine(i);
// i++;
// continue;
// }
// Console.WriteLine("其他任務 --");
// Console.WriteLine("其他任務 --");
// }
// else break;
// i++ ;
BlockExpression block2 = Expression.Block(
new ParameterExpression[] { },
if_else,
Expression.PostIncrementAssign(a)
);
// while(true)
LoopExpression loop = Expression.Loop(block2, _break, _continue);
Expression<Action<int>> lambda = Expression.Lambda<Action<int>>(loop, a);
lambda.Compile()(0);
Console.ReadKey();生成的表達式樹如下
.Lambda #Lambda1<System.Action`1[System.Int32]>(System.Int32 $a) {
.Loop .LabelTarget #Label1: {
.Block() {
.If ($a < 10) {
.Block() {
.If (
$a % 2 == 0
) {
.Block() {
.Call System.Console.Write("i是偶數(shù):");
.Call System.Console.WriteLine($a);
$a++;
.Continue #Label1 { }
}
} .Else {
.Default(System.Void)
};
.Call System.Console.WriteLine("其他任務 --");
.Call System.Console.WriteLine("其他任務 --")
}
} .Else {
.Break #Label2 { }
};
$a++
}
}
.LabelTarget #Label2:
}為了便于理解,上面的代碼拆分了很多步。
來個簡化版本
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是偶數(shù):")),
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("其他任務 --")),
Expression.Call(null, typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }), Expression.Constant("其他任務 --"))
),
Expression.Break(_break)
),
Expression.PostIncrementAssign(a)
),
_break,
_continue
);
Expression<Action<int>> lambda = Expression.Lambda<Action<int>>(loop, a);
lambda.Compile()(0);
Console.ReadKey();需要注意的是,Expression.Break Expression.Continue 有所區(qū)別。
當標簽實例化都是 Expression.Label() 時,
Expression.Break(label); Expression.Continu(label);
區(qū)別在于 continu 只能用 Expression.Label()。
Break 可以這樣
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內(nèi)容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。
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