表达式获取数组的长度

Question

如果您有一个类型为数组但不是特定数组类型（如 int[]）的表达式，我如何生成一个表达式，该表达式以快速的方式获取长度，而无需执行整个属性获取 malarkay。

例如在下面

ParameterExpression para3 = Expression.Parameter(typeof(int[]), "p3");
ParameterExpression para4 = Expression.Parameter(typeof(Array), "p4");

Type pt1 = para3.Type.GetElementType();
Type pt2 = para4.Type.GetElementType();

MethodInfo mArrayLength = Strong.Instance<Array>.Property<int>(a => a.Length).GetGetMethod();

Expression asdf5 = Expression.ArrayLength(para3);
Expression asdf6 = Expression.ArrayLength(para4);
Expression asdf7 = Expression.Call(para4, mArrayLength);

mArrayLength 只是 Array 类型的 Length 属性的 get 方法。

这里的表达式 asdf5 有效，因为 para5 是 int[] 类型，但 asdf6 没有，因为 para6 的类型只是 Array 类型。 asdf7 确实有效。

我想要的是有效地使用ldlen指令，它只需要一个Object，而不是调用一个方法。这只是表达式树库的限制吗？

您可以使用反射编辑字段，甚至可以编译表达式！但是尝试运行委托将导致操作可能会破坏运行时异常。

Array parr = new int[5];

Expression pArraylength = Expression.ArrayLength(para3);
pOperandFieldInfo.SetValue(pArraylength, para4);

Expression<Func<Array, int>> pexchanger = (Expression<Func<Array, int>>)Expression.Lambda(pArraylength, para4);
Func<Array, int> pFunc = pexchanger.Compile();
int pint = pFunc(parr);

Answer 1

.NET 中有两种类型的数组，一维、从零开始（第一个索引为 0）的数组（例如 int[]）由 IL 语言直接支持（以及 @987654324 @class）（作为旁注，它们被称为 SZ 数组）和其他数组（多维数组，例如 int[5,3] 和第一个索引不同的数组，以与某些支持它们的语言兼容，例如旧的VB），它们在 IL 语言中没有直接支持，但由使用Array 类调用的编译器支持。它们基于两个不同的类，它们都是Array 的子类。正如我所写的，低级 IL 指令仅适用于一维、从零开始的指令。 Array 对象可能两者兼有，因此 Expression.ArrayLength 不支持。

您可以在SharpLab 中轻松看到这一点：

public static int A1<T>(T[] array) {
    return array.Length;
}

public static int A2(Array array) {
    return array.Length;
}

.method public hidebysig static 
    int32 A1<T> (
        !!T[] 'array'
    ) cil managed 
{
    // Method begins at RVA 0x2050
    // Code size 4 (0x4)
    .maxstack 8

    IL_0000: ldarg.0
    IL_0001: ldlen
    IL_0002: conv.i4
    IL_0003: ret
} // end of method C::A1

.method public hidebysig static 
    int32 A2 (
        class [mscorlib]System.Array 'array'
    ) cil managed 
{
    // Method begins at RVA 0x2055
    // Code size 7 (0x7)
    .maxstack 8

    IL_0000: ldarg.0
    IL_0001: callvirt instance int32 [mscorlib]System.Array::get_Length()
    IL_0006: ret
} // end of method C::A2

只是出于好奇，使用了一个未记录的功能（我们在这里玩火！）...

ParameterExpression par = Expression.Parameter(typeof(Array), "array");
var conv = Expression.New(typeof(Conv));
var init = Expression.MemberInit(conv, Expression.Bind(typeof(Conv).GetField(nameof(Conv.Array)), par));
var array = Expression.Field(init, nameof(Conv.Array2));
var length = Expression.ArrayLength(array);
var lambda = Expression.Lambda<Func<Array, int>>(length, par);
var compiled = lambda.Compile();

Conv 在哪里：

[StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
public struct Conv
{
    [FieldOffset(0)]
    public Array Array;
    [FieldOffset(0)]
    public byte[] Array2;
}

像这样使用它：

int length = compiled(new int[100]);

这里的“诀窍”是通过FieldOffest，我们可以强制转换具有相同内存布局的不兼容类型。所有 sz 数组共享相同的标题格式（其中包含 Length），因此我们将 Array“转换”为 byte[] 数组（请注意，我们可能已将其转换为任何其他类型，但是在byte 中是一个明显的优势：它是最小的可用类型，因此我们确信我们不能以任何方式“退出”数组）。

表达式树类似于：

static int GetLength(Array array)
{
    return new Conv { Array = array }.Array2.Length;
}