表达式树练习实践：C# 循环与循环控制

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* 表达式树练习实践：C# 循环
<https://www.cnblogs.com/whuanle/p/11559795.html#表达式树练习实践c-循环>
* LabelTarget <https://www.cnblogs.com/whuanle/p/11559795.html#labeltarget>
* for / while 循环
<https://www.cnblogs.com/whuanle/p/11559795.html#for-while-循环>
* 无限循环 <https://www.cnblogs.com/whuanle/p/11559795.html#无限循环>
* 最简单的循环 <https://www.cnblogs.com/whuanle/p/11559795.html#最简单的循环>
* 多次循环 <https://www.cnblogs.com/whuanle/p/11559795.html#多次循环>
* break 和 continue 一起
<https://www.cnblogs.com/whuanle/p/11559795.html#break-和-continue-一起>
表达式树练习实践：C# 循环

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<System.Func`1[System.Int32]>() { .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<Action> lambda =
Expression.Lambda<Action>(_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; }
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<Action> lambda =
Expression.Lambda<Action>(_loop); lambda.Compile()(); Console.ReadKey();
生成的表达式树
.Lambda #Lambda1<System.Action>() { .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<Action> lambda =
Expression.Lambda<Action>(_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); } 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<Action<int>>
lambda = Expression.Lambda<Action<int>>(_loop, a); lambda.Compile()(0);
Console.ReadKey();
生成的表达式树如下
.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: }
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<Action<int>> lambda = Expression.Lambda<Action<int>>(loop, a);
lambda.Compile()(0); Console.ReadKey();
生成的表达式树如下
.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<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 )

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