C# 表达式树是 .NET 框架中的一项强大的功能，我们可以利用表达式树来动态生成 lambda 表达式和 LINQ 查询语句，这极大的方便了我们动态构建数据查询和过滤的逻辑。本文将从基本用法和高级用法两个方面来介绍 C# 表达式树。

首先，我们需要了解Expression类型，这个类型是所有表达式树节点的基类，表达式树常用的基本节点类型还有ConstantExpression、ParameterExpression、BinaryExpression、LambdaExpression等。下面是一个基本的例子:

(资料图片仅供参考)

using System;using System.Linq.Expressions;namespace ExpressionDemo{    internal class Program    {        static void Main(string[] args)        {            // 创建参数和常量表达式            ParameterExpression a = Expression.Parameter(typeof(int), "a");            ConstantExpression b = Expression.Constant(2);            // 创建加法表达式            BinaryExpression c = Expression.Add(a, b);            // 创建函数表达式            Expression> func = Expression.Lambda>(c, a);            // 执行以 (a + 2) 为表达式的函数            Func compiledFunc = func.Compile();            Console.WriteLine(compiledFunc(1)); // 输出 3        }    }}

首先，我们创建了一个ParameterExpression类型的变量a和一个ConstantExpression类型的常量b。接着，我们定义了一个 “加法表达式”c，将a与b相加并返回。然后，我们使用 lambda 表达式将c作为函数体并传入了参数变量a，返回类型为int，即Expression>。现在，我们可以使用func.Compile()将 lambda 表达式编译成可以直接调用的函数，并传入参数1调用该函数，实现了以(a + 2)为表达式的函数。最后，我们输出函数的结果3。

此外，我们还可以使用表达式树来构造 LINQ 查询语句，并执行查询和筛选。例如，我们可以使用表达式树来动态生成针对List中存储的对象的查询：

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Linq.Expressions;namespace ExpressionDemo{    class Person    {        public int Age { get; set; }        public string Name { get; set; }    }    internal class Program    {        static void Main(string[] args)        {            // 构建一个 Person 列表            List people = new List            {                new Person { Name = "Tom", Age = 23 },                new Person { Name = "John", Age = 32 },                new Person { Name = "Karen", Age = 28 }            };            // 动态构建查询表达式            ParameterExpression p = Expression.Parameter(typeof(Person), "p");            Expression ageExpr = Expression.Property(p, "Age");            Expression valueExpr = Expression.Constant(30);            Expression conditionExpr = Expression.GreaterThan(ageExpr, valueExpr);            Expression> whereExpr = Expression.Lambda>(conditionExpr, p);            IEnumerable resultSet = people.AsQueryable().Where(whereExpr);            // 输出查询结果            foreach (Person person in resultSet)            {                Console.WriteLine($"Name:{person.Name}, Age:{person.Age}");            }        }    }}

我们使用Expression.Parameter方法来创建一个参数p，指定Person类型，并指定其参数名称"p"。然后，我们以p为参数，使用Expression.Property(p, "Age")创建了一个表示参数对象的Age属性的MemberExpression。接着，我们使用Expression.Constant方法创建了一个值30的常量表达式valueExpr。我们使用Expression.GreaterThan方法将ageExpr和valueExpr联合起来构建了一个大于30的条件表达式conditionExpr。最后，我们使用Expression.Lambda方法以p参数和conditionExpr表达式构建了一个Func类型的 lambda 表达式whereExpr。接着，我们使用了people.AsQueryable().Where方法将whereExpr表达式作为lambda参数传入，并执行查询。最后，我们遍历了resultSet输出了查询结果。

在基本用法中，我们展示了如何使用表达式树来动态生成 lambda 表达式和 LINQ 查询语句。在实际开发中，还有一些更高级的用法可以充分地利用表达式树的能力，例如：

在 C# 中，我们可以使用表达式树来动态地调用方法并获取方法的返回值。例如，我们可以动态地调用字符串的Contains方法：

using System;using System.Linq.Expressions;namespace ExpressionDemo{    internal class Program    {        static void Main(string[] args)        {            // 创建字符串参数表达式            ParameterExpression str = Expression.Parameter(typeof(string), "str");            // 获取 Contains() 方法            var containsMethod = typeof(string).GetMethod("Contains", new[] { typeof(string) });            // 创建 Contains() 方法调用表达式            var call = Expression.Call(str, containsMethod, Expression.Constant("world"));            // 编译表达式并执行            var method = Expression.Lambda>(call, str).Compile();            Console.WriteLine(method("Hello, world!")); // 输出 True        }    }}

我们使用typeof(string).GetMethod("Contains", new[] { typeof(string) })获取string类型的Contains方法并传入new[] { typeof(string) }，指定该方法需要一个string类型的参数。接着，我们创建了一个调用Contains方法的表达式call，即Contains(str, "world")。最后，我们使用Lambda和Compile方法将表达式编译成可以直接执行的代码块并执行请求。

有时候，我们需要动态地构造一个可以调用的对象。例如，我们可以使用表达式树来创建一个可调用对象的实例，并将该实例作为参数传递给另一个函数。

using System;using System.Linq.Expressions;namespace ExpressionDemo{    interface ICalculator    {        double Add(double a, double b);    }    class AdditionCalculator : ICalculator    {        public double Add(double a, double b) => a + b;    }    internal class Program    {        static void Main(string[] args)        {            // 创建 AdditionCalculator 的实例            var constructor = Expression.New(typeof(AdditionCalculator).GetConstructor(new Type[0]));            var additionCalculatorExpr = Expression.Convert(constructor, typeof(ICalculator));            // 创建 Lambda 表达式，并调用 Add 方法            var a = Expression.Parameter(typeof(double), "a");            var b = Expression.Parameter(typeof(double), "b");            var add = Expression.Call(additionCalculatorExpr, typeof(ICalculator).GetMethod("Add"), a, b);            var expressionLambda = Expression.Lambda>(add, a, b);            var additionFunc = expressionLambda.Compile();            // 执行函数            Console.WriteLine(additionFunc(1.5, 2.5)); // 输出 4.0        }    }}

通过Expression.New方法创建AdditionCalculator对象的实例并转换为其接口类型ICalculator。接着，我们调用了ICalculator的Add方法并将additionCalculatorExpr、a和b作为参数传递。然后，我们使用Lambda方法构建了一个Func委托类型，并调用Compile方法将其编译为可调用方法并执行请求。

C# 表达式树是一个非常强大的工具，可以用于动态生成 lambda 表达式和 LINQ 查询，同时还可以用于动态调用方法、动态构造可调用对象和动态生成 C# 代码。在实际开发中，我们可以利用这些高级功能来优化代码，扩展应用的功能，提高应用的可维护性。