linq - 使用 Expression.Lambda() 编译委托(delegate) - 参数超出范围，但真的是这样吗？

Question

今天我在动态表达式构建库中实现一个功能时遇到了一个有趣的问题。更具体地说，但无关紧要的是，定义表达式中运算符优先级的功能。

当 LINQ 引擎编译最终表达式时，我遇到了 InvalidOperationException声明Lambda parameter out of scope .

分配相关的ParameterExpression后问题就显现出来了。对象。

使用完整且结构良好的 lambda 表达式树，我发现重新分配 Lambda 的 ParameterExpression编译 Lambda 时，有效引用的对象无效。

这是我在应用修复之前最初采用的行为的简短描述:

• 构建表达式树，用于 Queryable.Where ，根表达式为 LambdaExpression ，使用 Expression.Lambda(<em>expression</em>, Expression.Parameter(GetType(<em>type</em>), "<em>name</em>")) 构建
• 访问表达式树(使用LinqKit)，构建遇到的参数的哈希表
• 后续的同名参数将替换为遇到的第一个同名参数

结果是一个表达式树，其中所有 ParameterExpression同名的引用都指向同一个对象 - 但 InvalidOperationException编译时遇到。

我应用的修复采用了以下行为:

• 将参数构建为 ParameterExpression 的数组
• 使用Expression.Lambda(<em>expression</em>, <em>parameterArray</em>)构造根Lambda
• 访问表达式树(使用 LinqKit)，用 <em>parameterArray</em> 中的参数替换遇到的参数

尽管 Lambda 表达式结构在概念上与之前行为的输出相同，但最终结果编译良好。

问题是:为什么第一个失败，而第二个成功？

下面是一个要重现的测试夹具类(请原谅 vb)，以及测试用例和几个支持类(取决于 nUnit、LinqKit):

注意:TestFixture 和 Test 属性声明丢失 - 如何在 Markdown 中执行？？？

Imports LinqKit
Imports NUnit.Framework
Imports System.Linq.Expressions

 _
Public Class ParameterOutOfScopeTests

    Public Class TestObject
        Public Name As String
        Public DateOfBirth As DateTime = DateTime.Now
        Public DateOfDeath As DateTime?
    End Class

    Public Class ParameterNormalisation
        Inherits ExpressionVisitor

        Public Sub New(ByVal expression As Expression)
            _expression = expression
        End Sub

        Private _expression As expression
        Private _parameter As ParameterExpression
        Private _name As String

        Public Function Normalise(ByVal parameter As ParameterExpression) As Expression
            _parameter = parameter
            _name = parameter.Name
            _expression = Me.Visit(_expression)
            Return _expression
        End Function

        Public Function Normalise(ByVal name As String) As Expression
            _name = name
            _expression = Me.Visit(_expression)
            Return _expression
        End Function

        Protected Overrides Function VisitParameter(ByVal p As System.Linq.Expressions.ParameterExpression) As System.Linq.Expressions.Expression

            Debug.WriteLine("ClientExpressionParameterNormalisation.VisitParameter:: Parameter visited: " & p.Name & " " & p.GetHashCode)
            If p.Name.Equals(_name) Then

                If _parameter Is Nothing Then
                    _parameter = p
                    Debug.WriteLine("ClientExpressionParameterNormalisation.VisitParameter:: Primary parameter identified: " & p.GetHashCode)
                ElseIf Not p Is _parameter Then
                    Debug.WriteLine("ClientExpressionParameterNormalisation.VisitParameter:: Secondary parameter substituted: " & p.GetHashCode & " with " & _parameter.GetHashCode)
                    Return MyBase.VisitParameter(_parameter)
                Else
                    Debug.WriteLine("ClientExpressionParameterNormalisation.VisitParameter:: Parameter already common: " & p.GetHashCode & " with " & _parameter.GetHashCode)
                End If

            End If

            Return MyBase.VisitParameter(p)

        End Function


    End Class

     _
    Public Sub Lambda_Parameter_Out_Of_Scope_As_Expected()

        Dim treeOne As Expression(Of Func(Of TestObject, Boolean)) = Function(test As TestObject) test.DateOfBirth > Now And test.Name.Contains("name")
        Dim treeTwo As Expression(Of Func(Of TestObject, Boolean)) = Function(test As TestObject) Not test.DateOfDeath.HasValue

        Dim treeThree As Expression = Expression.And(treeOne.Body, treeTwo.Body)

        Dim realParameter As ParameterExpression = Expression.Parameter(GetType(TestObject), "test")

        Dim lambdaOne As LambdaExpression = Expression.Lambda(treeThree, realParameter)
        Dim delegateOne As [Delegate] = lambdaOne.Compile

    End Sub

     _
    Public Sub Lambda_Compiles()

        Dim treeOne As Expression(Of Func(Of TestObject, Boolean)) = Function(test As TestObject) test.DateOfBirth > Now And test.Name.Contains("name")
        Dim treeTwo As Expression(Of Func(Of TestObject, Boolean)) = Function(test As TestObject) Not test.DateOfDeath.HasValue

        Dim treeThree As Expression = Expression.And(treeOne.Body, treeTwo.Body)

        Dim normaliser As New ParameterNormalisation(treeThree)
        Dim realParameter As ParameterExpression = Expression.Parameter(GetType(TestObject), "test")
        treeThree = normaliser.Normalise(realParameter)

        Dim lambdaOne As LambdaExpression = Expression.Lambda(treeThree, realParameter)
        Dim delegateOne As [Delegate] = lambdaOne.Compile

    End Sub

     _
    Public Sub Lambda_Fails_But_Is__Conceptually__Sound()

        Dim treeOne As Expression(Of Func(Of TestObject, Boolean)) = Function(test As TestObject) test.DateOfBirth > Now And test.Name.Contains("name")
        Dim treeTwo As Expression(Of Func(Of TestObject, Boolean)) = Function(test As TestObject) Not test.DateOfDeath.HasValue

        Dim treeThree As Expression = Expression.And(treeOne.Body, treeTwo.Body)

        Dim realParameter As ParameterExpression = Expression.Parameter(GetType(TestObject), "test")
        Dim lambdaOne As LambdaExpression = Expression.Lambda(treeThree, realParameter)

        Dim normaliser As New ParameterNormalisation(lambdaOne)
        lambdaOne = DirectCast(normaliser.Normalise("test"), LambdaExpression)

        Dim delegateOne As [Delegate] = lambdaOne.Compile

    End Sub

End Class

Answer 1

据我所知，表达式树不会将使用相同参数创建的两个 ParameterExpression 对象视为“同一参数”。

如果没有测试您的代码，那么，这就是突出的问题:当我阅读第一个(失败)场景时，您将所有同名参数替换为遇到的第一个此类参数，但是第一个遇到的参数不是与您在调用 Expression.Lambda() 中创建的对象相同的 ParameterExpression 对象。在第二个(后续)场景中，确实如此。

已编辑我应该补充一点，我没有使用过 LinqKit 的 ExpressionVisitor，但据我所知，它是基于我使用过的代码，其中 VisitLambda 不是很健壮:

    protected virtual Expression VisitLambda(LambdaExpression lambda)
    {
        Expression body = this.Visit(lambda.Body);
        if (body != lambda.Body)
        {
            return Expression.Lambda(lambda.Type, body, lambda.Parameters);
        }
        return lambda;
    }

请注意，表达式的主体被访问，但其参数未被访问。如果 LinqKit 没有改进这一点，那就是失败点。