表达式树 - 不必要的 int32 转换

Question

表达式树在处理字节和短裤时似乎构建了不必要的转换，它们将两边（例如在二进制表达式中）转换为 int32。

这是我见过的一些 Linq 提供程序中的一个问题，每个提供程序都必须剥离这个冗余层才能得到原始表达式。 （NHibernate 不会删除这一层，并在 SQL 查询中创建一个糟糕的 CAST）。

// no conversion
Console.WriteLine((Expression<Func<int, int, bool>>) ((s, s1) => s == s1));
// converts to int32
Console.WriteLine((Expression<Func<short, short, bool>>) ((s, s1) => s == s1));
// converts to int32
Console.WriteLine((Expression<Func<byte, byte, bool>>) ((s, s1) => s == s1));

如果您尝试构建一个进行这种精确比较（不进行转换）的表达式，您将成功。

所以问题是，这种行为的原因是什么？

编辑 .net 4.0 64bit，同样适用于 4.5 64bit

Answer 1

回答你的问题：

为什么 表达式树在处理字节和短裤时似乎构建了不必要的转换... 那么问题来了，这种行为的原因是什么？

答案隐藏在事实中，C# 类型 short、ushort、byte 和 sbyte 缺少算术、比较...运算符：

提取：4.1.5 Integral types

对于二进制 +、–、*、/、%、&、^、|、==、!=、>、= 和 T类型，其中T是第一个 的int、uint、long和ulong，可以充分代表所有可能 两个操作数的值。然后使用 T 类型的精度，结果的类型是 T（或 bool 关系运算符）。一个操作数是不允许的 使用二元运算符键入 long，另一个为 ulong 类型。

7.9.1 Integer comparison operators 描述了可用的运算符及其操作数

bool operator ==(int x, int y);
bool operator ==(uint x, uint y);
bool operator ==(long x, long y);
bool operator ==(ulong x, ulong y);
... // other operators, only for int, uint, long, ulong

编译器为您完成转换（您无需显式转换即可成功构建的原因）

因为没有运算符使用short...必须应用转换。当然，以后如何将这样的“表达式”转换为 SQL 取决于 LINQ 提供程序。

Answer 2

这真的很有趣；不幸的是，表达式树编译器的规则没有正式指定 - 规范中有一个简短的“在其他地方”，但是：它们不是真的。

如果它导致问题，您可以尝试发现并删除它 - 如下所示，这是 100% 未经测试且自有风险使用等：

static void Main()
{
    Console.WriteLine(((Expression<Func<short, short, bool>>)((s, s1) => s == s1)).Unmunge());
    Console.WriteLine(((Expression<Func<byte, byte, bool>>)((s, s1) => s == s1)).Unmunge());  
}
static Expression<T> Unmunge<T>(this Expression<T> expression)
{
    return (Expression<T>)RedundantConversionVisitor.Default.Visit(expression);
}
class RedundantConversionVisitor : ExpressionVisitor
{
    private RedundantConversionVisitor() { }
    public static readonly RedundantConversionVisitor Default = new RedundantConversionVisitor();
    protected override Expression VisitBinary(BinaryExpression node)
    {
        if(node.Type == typeof(bool) && node.Method == null
            && node.Left.NodeType == ExpressionType.Convert && node.Right.NodeType == ExpressionType.Convert
            && node.Left.Type == node.Right.Type)
        {
            UnaryExpression lhs = (UnaryExpression)node.Left, rhs = (UnaryExpression)node.Right;
            if (lhs.Method == null && rhs.Method == null && lhs.Operand.Type == rhs.Operand.Type)
            {
                // work directly on the inner values
                return Expression.MakeBinary(node.NodeType, lhs.Operand, rhs.Operand, node.IsLiftedToNull, node.Method);
            }
        }
        return base.VisitBinary(node);
    }
}

之前的输出：

(s, s1) => (Convert(s) == Convert(s1))
(s, s1) => (Convert(s) == Convert(s1))

之后的输出：

(s, s1) => (s == s1)
(s, s1) => (s == s1)