Герберт Шилдт - C# 4.0: полное руководство

Еще одним средством, связанным с LINQ, является дерево выражений, которое представляет лямбда-выражение в виде данных. Это означает, что само лямбда-выражение нельзя выполнить, но можно преобразовать в исполняемую форму. Деревья выражений инкапсулируются в классе System.Linq.Expressions.Expression. Они оказываются пригодными в тех случаях, когда запрос выполняется вне программы, например средствами SQL в базе данных. Если запрос представлен в виде данных, то его можно преобразовать в формат, понятный для базы данных. Этот процесс выполняется, например, средствами LINQ to SQL в интегрированной среде разработки Visual Studio. Таким образом, деревья выражений способствуют поддержке в C# различных баз данных.

Для получения исполняемой формы дерева выражений достаточно вызвать метод Compile(), определенный в классе Expression. Этот метод возвращает ссылку, которая может быть присвоена делегату для последующего выполнения. А тип делегата может быть объявлен собственным или же одним из предопределенных типов делегата Funcв пространстве имен System. Две формы делегата Funcуже упоминались ранее при рассмотрении методов запроса, но существует и другие его формы.

Деревьям выражений присуще следующее существенное ограничение: они могут представлять только одиночные лямбда-выражения. С их помощью нельзя представить блочные лямбда-выражения.

Ниже приведен пример программы, демонстрирующий конкретное применение дерева выражений. В этой программе сначала создается дерево выражений, данные которого представляют метод, определяющий, является ли одно целое число множителем другого. Затем это дерево выражений компилируется в исполняемый код. И наконец, в этой программе демонстрируется выполнение скомпилированного кода.

// Пример простого дерева выражений.

using System;

using System.Linq;

using System.Linq.Expressions;

class SimpleExpTree {

static void Main() {

// Представить лямбда-выражение в виде данных.

Expression>

IsFactorExp = (n, d) => (d != 0) ? (n % d) == 0 : false;

// Скомпилировать данные выражения в исполняемый код.

Func

IsFactor = IsFactorExp.Compile();

// Выполнить выражение,

if(IsFactor(10, 5))

Console.WriteLine("Число 5 является множителем 10.");

if(!IsFactor(10, 7))

Console.WriteLine("Число 7 не является множителем 10.");

Console.WriteLine();

}

}

Вот к какому результату приводит выполнение этой программы.

Число 5 является множителем 10.

Число 7 не является множителем 10.

Данный пример программы наглядно показывает два основных этапа применения дерева выражений. Сначала в ней создается дерево выражений с помощью следующего оператора.

Expression

IsFactorExp = (n, d) => (d != 0) ? (n % d) == 0 : false;

В этом операторе конструируется представление лямбда-выражения в оперативной памяти. Как пояснялось выше, это представление доступно по ссылке, присваиваемой делегату IsFactorExp . А в следующем операторе данные выражения преобразуются в исполняемый код.

Func

IsFactor = IsFactorExp.Compile();

После выполнения этого оператора делегат IsFactorExpможет быть вызван, чтобы определить, является ли одно целое число множителем другого.

Обратите также внимание на то, что обозначает тип делегата. В этой форме делегата Funсуказываются два параметра типа int и возвращаемый тип bool. В рассматриваемой здесь программе использована именно эта форма делегата Funс, совместимая с лямбда-выражениями, поскольку для выражения требуются два параметра. Для других лямбда-выражений могут подойти иные формы делегата Funсв зависимости от количества требуемых параметров. Вообще говоря, конкретная форма делегата Funсдолжна удовлетворять требованиям лямбда-выражения.

Как упоминалось выше, методы расширения предоставляют средства для расширения функций класса, не прибегая к обычному механизму наследования. Методы расширения создаются нечасто, поскольку механизм наследования, как правило, предлагает лучшее решение. Тем не менее знать, как они действуют, никогда не помешает. Ведь они имеют существенное значение для LINQ.

Метод расширения является статическим и поэтому должен быть включен в состав статического, необобщенного класса. Тип первого параметра метода расширения определяет тип объектов, для которых этот метод может быть вызван. Кроме того, первый параметр может быть указан с модификатором this. Объект, для которого вызывается метод расширения, автоматически передается его первому параметру. Он не передается явным образом в списке аргументов. Следует, однако, иметь в виду, что метод расширения может по-прежнему вызываться для объекта аналогично методу экземпляра, несмотря на то, что он объявляется как статический.

Ниже приведена общая форма метода расширения.

static возращаемый_тип имя (this тип_вызывающего_объекта ob, список_параметров)

Очевидно, что список_параметров окажется пустым в отсутствие аргументов, за исключением аргумента, неявно передаваемого вызывающим объектом оb. Не следует, однако, забывать, что первым параметром метода расширения является автоматически передаваемый объект, для которого вызывается этот метод. Как правило, метод расширения становится открытым членом своего класса.

В приведенном ниже примере программы создаются три простых метода расширения.

// Создать и использовать ряд методов расширения,

using System;

using System.Globalization;

static class MyExtMeths {

// Возвратить обратную величину числового значения типа double,

public static double Reciprocal(this double v) {

return 1.0 / v;

}

// Изменить на обратный регистр букв в символьной

// строке и возвратить результат,

public static string RevCase(this string str) {

string temp = "";

foreach(char ch in str) {

if(Char.IsLower(ch))

temp += Char.ToUpper(ch, CultureInfo.

CurrentCulture);

else temp += Char.ToLower(ch, CultureInfo.CurrentCulture);

}

return temp;

}

// Возвратить абсолютное значение выражения n/d.

public static double AbsDivideBy(this double n, double d) {

return Math.Abs(n / d);