文字列を同等のLINQ式ツリーに変換する方法は?


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これは、元の問題を簡略化したバージョンです。

Personというクラスがあります。

public class Person {
  public string Name { get; set; }
  public int Age { get; set; }
  public int Weight { get; set; }
  public DateTime FavouriteDay { get; set; }
}

...そしてインスタンスを言うことができます:

var bob = new Person {
  Name = "Bob",
  Age = 30,
  Weight = 213,
  FavouriteDay = '1/1/2000'
}

お気に入りのテキストエディタで次の文字列を記述したいと思います。

(Person.Age > 3 AND Person.Weight > 50) OR Person.Age < 3

この文字列とオブジェクトインスタンスを取得して、TRUEまたはFALSEを評価します。つまり、オブジェクトインスタンスのFunc <Person、bool>を評価します。

これが私の現在の考えです:

  1. ANTLRに基本的な文法を実装して、基本的な比較演算子と論理演算子をサポートします。Visual Basicの優先順位といくつかの機能セットをここにコピーすることを考えています:http : //msdn.microsoft.com/en-us/library/fw84t893(VS.80).aspx
  2. 提供された文字列からANTLRに適切なASTを作成させます。
  3. ASTをウォークし、Predicate Builderフレームワークを使用してFunc <Person、bool>を動的に作成します
  4. 必要に応じて、Personのインスタンスに対して述語を評価します

私の質問は、これを完全に焼きすぎたのですか?代替案はありますか?


編集:選択されたソリューション

動的Linqライブラリ、特にLINQSamplesで提供される動的クエリクラスを使用することにしました。

以下のコード:

using System;
using System.Linq.Expressions;
using System.Linq.Dynamic;

namespace ExpressionParser
{
  class Program
  {
    public class Person
    {
      public string Name { get; set; }
      public int Age { get; set; }
      public int Weight { get; set; }
      public DateTime FavouriteDay { get; set; }
    }

    static void Main()
    {
      const string exp = @"(Person.Age > 3 AND Person.Weight > 50) OR Person.Age < 3";
      var p = Expression.Parameter(typeof(Person), "Person");
      var e = System.Linq.Dynamic.DynamicExpression.ParseLambda(new[] { p }, null, exp);
      var bob = new Person
      {
        Name = "Bob",
        Age = 30,
        Weight = 213,
        FavouriteDay = new DateTime(2000,1,1)
      };

      var result = e.Compile().DynamicInvoke(bob);
      Console.WriteLine(result);
      Console.ReadKey();
    }
  }
}

結果はSystem.Booleanタイプであり、このインスタンスではTRUEです。

Marc Gravellに感謝します。

System.Linq.Dynamic nugetパッケージ、ドキュメントをここに含めます


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質問と一緒に完全なソリューションコードを投稿していただきありがとうございます。とても有難い。
エイドリアングリゴー

コレクションや人がいて、一部の要素をフィルタリングしたい場合はどうすればよいですか。Person.Age> 3 AND Person.Weight> 50?
serhio 2011

ありがとう。DynamicExpression.ParseLambda()が見つかりません。どの名前空間とアセンブリが含まれていますか?
Matt Fitzmaurice、2015

すべて良い..名前空間のあいまいさがありました。必要-E = System.Linq.Expressionsを使用; System.Linq.Dynamicを使用します。
Matt Fitzmaurice、2015

「&&」の代わりに「AND」を使用するのはなぜですか。C#コードではないですか?
Triynko、2016年

回答:


65

ライブラリLINQダイナミックここヘルプは?特に、Where節として考えています。必要に応じて、それを呼び出すためだけにリスト/配列内に配置.Where(string)してください!すなわち

var people = new List<Person> { person };
int match = people.Where(filter).Any();

そうでない場合、(内部で使用する)パーサーを作成するExpressionことは大きな負担にはなりません-電車通勤でクリスマスの直前に同じようなものを1つ作成しました(ソースはないと思います)。


「パーサーを(内部で式を使用して)作成する」とはどういう意味ですか?解析してから式ツリーを生成しますか、それともSystem.Linq.Expressionsに解析メカニズムがありますか?
AK_

私は彼がそのように形成された式を含むファイルを読み込んで、それを述語として翻訳してコンパイルしてもらいたいと確信しています。問題は、文法を「文字列」から「述語」に変換することです。 // Lambda expression as data in the form of an expression tree. System.Linq.Expressions.Expression<Func<int, bool>> expr = i => i < 5; // Compile the expression tree into executable code. Func<int, bool> deleg = expr.Compile(); // Invoke the method and print the output. Console.WriteLine("deleg(4) = {0}", deleg(4)); ParseLambdaいいね!
レイテンシーは、2017年

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別のそのようなライブラリはFleeです

Dynamic Linq LibraryFleeをすばやく比較したところ、Fleeの方が式が10倍高速でした"(Name == \"Johan\" AND Salary > 500) OR (Name != \"Johan\" AND Salary > 300)"

これは、Fleeを使用してコードを作成する方法です。

static void Main(string[] args)
{
  var context = new ExpressionContext();
  const string exp = @"(Person.Age > 3 AND Person.Weight > 50) OR Person.Age < 3";
  context.Variables.DefineVariable("Person", typeof(Person));
  var e = context.CompileDynamic(exp);

  var bob = new Person
  {
    Name = "Bob",
    Age = 30,
    Weight = 213,
    FavouriteDay = new DateTime(2000, 1, 1)
  };

  context.Variables["Person"] = bob;
  var result = e.Evaluate();
  Console.WriteLine(result);
  Console.ReadKey();
}

多分私は何かが足りないのですが、linq式ツリーを構築するのに「逃げる」はどのように役立ちますか?
マイケルBヒルデブランド

9
void Main()
{
    var testdata = new List<Ownr> {
        //new Ownr{Name = "abc", Qty = 20}, // uncomment this to see it getting filtered out
        new Ownr{Name = "abc", Qty = 2},
        new Ownr{Name = "abcd", Qty = 11},
        new Ownr{Name = "xyz", Qty = 40},
        new Ownr{Name = "ok", Qty = 5},
    };

    Expression<Func<Ownr, bool>> func = Extentions.strToFunc<Ownr>("Qty", "<=", "10");
    func = Extentions.strToFunc<Ownr>("Name", "==", "abc", func);

    var result = testdata.Where(func.ExpressionToFunc()).ToList();

    result.Dump();
}

public class Ownr
{
    public string Name { get; set; }
    public int Qty { get; set; }
}

public static class Extentions
{
    public static Expression<Func<T, bool>> strToFunc<T>(string propName, string opr, string value, Expression<Func<T, bool>> expr = null)
    {
        Expression<Func<T, bool>> func = null;
        try
        {
            var type = typeof(T);
            var prop = type.GetProperty(propName);
            ParameterExpression tpe = Expression.Parameter(typeof(T));
            Expression left = Expression.Property(tpe, prop);
            Expression right = Expression.Convert(ToExprConstant(prop, value), prop.PropertyType);
            Expression<Func<T, bool>> innerExpr = Expression.Lambda<Func<T, bool>>(ApplyFilter(opr, left, right), tpe);
            if (expr != null)
                innerExpr = innerExpr.And(expr);
            func = innerExpr;
        }
        catch (Exception ex)
        {
            ex.Dump();
        }

        return func;
    }
    private static Expression ToExprConstant(PropertyInfo prop, string value)
    {
        object val = null;

        try
        {
            switch (prop.Name)
            {
                case "System.Guid":
                    val = Guid.NewGuid();
                    break;
                default:
                    {
                        val = Convert.ChangeType(value, prop.PropertyType);
                        break;
                    }
            }
        }
        catch (Exception ex)
        {
            ex.Dump();
        }

        return Expression.Constant(val);
    }
    private static BinaryExpression ApplyFilter(string opr, Expression left, Expression right)
    {
        BinaryExpression InnerLambda = null;
        switch (opr)
        {
            case "==":
            case "=":
                InnerLambda = Expression.Equal(left, right);
                break;
            case "<":
                InnerLambda = Expression.LessThan(left, right);
                break;
            case ">":
                InnerLambda = Expression.GreaterThan(left, right);
                break;
            case ">=":
                InnerLambda = Expression.GreaterThanOrEqual(left, right);
                break;
            case "<=":
                InnerLambda = Expression.LessThanOrEqual(left, right);
                break;
            case "!=":
                InnerLambda = Expression.NotEqual(left, right);
                break;
            case "&&":
                InnerLambda = Expression.And(left, right);
                break;
            case "||":
                InnerLambda = Expression.Or(left, right);
                break;
        }
        return InnerLambda;
    }

    public static Expression<Func<T, TResult>> And<T, TResult>(this Expression<Func<T, TResult>> expr1, Expression<Func<T, TResult>> expr2)
    {
        var invokedExpr = Expression.Invoke(expr2, expr1.Parameters.Cast<Expression>());
        return Expression.Lambda<Func<T, TResult>>(Expression.AndAlso(expr1.Body, invokedExpr), expr1.Parameters);
    }

    public static Func<T, TResult> ExpressionToFunc<T, TResult>(this Expression<Func<T, TResult>> expr)
    {
        var res = expr.Compile();
        return res;
    }
}

LinqPadにはDump()メソッドがあります


GetPropertyメソッドはどこにありますか?
Alen.Toma 2017

@ Alen.Toma var type = typeof(T); var prop = type.GetProperty(propName);コンパイルできるようにコードを変更する必要がありました。
Giles Roberts

コンパイルして出力をダンプする
Amit

5

DLRを見てください。.NET 2.0アプリケーション内でスクリプトを評価および実行できます。これがIronRubyのサンプルです。

using System;
using IronRuby;
using IronRuby.Runtime;
using Microsoft.Scripting.Hosting;

class App
{
    static void Main()
    {
        var setup = new ScriptRuntimeSetup();
        setup.LanguageSetups.Add(
            new LanguageSetup(
                typeof(RubyContext).AssemblyQualifiedName,
                "IronRuby",
                new[] { "IronRuby" },
                new[] { ".rb" }
            )
        );
        var runtime = new ScriptRuntime(setup);
        var engine = runtime.GetEngine("IronRuby");
        var ec = Ruby.GetExecutionContext(runtime);
        ec.DefineGlobalVariable("bob", new Person
        {
            Name = "Bob",
            Age = 30,
            Weight = 213,
            FavouriteDay = "1/1/2000"
        });
        var eval = engine.Execute<bool>(
            "return ($bob.Age > 3 && $bob.Weight > 50) || $bob.Age < 3"
        );
        Console.WriteLine(eval);

    }
}

public class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
    public int Weight { get; set; }
    public string FavouriteDay { get; set; }
}

もちろん、この手法はランタイム評価に基づいており、コードはコンパイル時に検証できません。


1
「不正なコード」の実行から保護できるようにしたいのですが、これは適切でしょうか?
Codebrain 2009年

「悪いコード」とはどういう意味ですか?誰かが無効な式を入力していますか?この場合、スクリプトを評価しようとするとランタイム例外が発生します。
Darin Dimitrov、

@darin、プロセスの開始、データの変更など
09

2
'bad code' =タイプFunc <Person、bool>の式ではないもの(たとえば、ディスクからのファイルの削除、プロセスの起動など)
Codebrain

1

以下は、算術式を解析および評価するためのScala DSLベースのパーサーコンビネーターの例です。

import scala.util.parsing.combinator._
/** 
* @author Nicolae Caralicea
* @version 1.0, 04/01/2013
*/
class Arithm extends JavaTokenParsers {
  def expr: Parser[List[String]] = term ~ rep(addTerm | minusTerm) ^^
    { case termValue ~ repValue => termValue ::: repValue.flatten }

  def addTerm: Parser[List[String]] = "+" ~ term ^^
    { case "+" ~ termValue => termValue ::: List("+") }

  def minusTerm: Parser[List[String]] = "-" ~ term ^^
    { case "-" ~ termValue => termValue ::: List("-") }

  def term: Parser[List[String]] = factor ~ rep(multiplyFactor | divideFactor) ^^
    {
      case factorValue1 ~ repfactor => factorValue1 ::: repfactor.flatten
    }

  def multiplyFactor: Parser[List[String]] = "*" ~ factor ^^
    { case "*" ~ factorValue => factorValue ::: List("*") }

  def divideFactor: Parser[List[String]] = "/" ~ factor ^^
    { case "/" ~ factorValue => factorValue ::: List("/") }

  def factor: Parser[List[String]] = floatingPointConstant | parantExpr

  def floatingPointConstant: Parser[List[String]] = floatingPointNumber ^^
    {
      case value => List[String](value)
    }

  def parantExpr: Parser[List[String]] = "(" ~ expr ~ ")" ^^
    {
      case "(" ~ exprValue ~ ")" => exprValue
    }

  def evaluateExpr(expression: String): Double = {
    val parseRes = parseAll(expr, expression)
    if (parseRes.successful) evaluatePostfix(parseRes.get)
    else throw new RuntimeException(parseRes.toString())
  }
  private def evaluatePostfix(postfixExpressionList: List[String]): Double = {
    import scala.collection.immutable.Stack

    def multiply(a: Double, b: Double) = a * b
    def divide(a: Double, b: Double) = a / b
    def add(a: Double, b: Double) = a + b
    def subtract(a: Double, b: Double) = a - b

    def executeOpOnStack(stack: Stack[Any], operation: (Double, Double) => Double): (Stack[Any], Double) = {
      val el1 = stack.top
      val updatedStack1 = stack.pop
      val el2 = updatedStack1.top
      val updatedStack2 = updatedStack1.pop
      val value = operation(el2.toString.toDouble, el1.toString.toDouble)
      (updatedStack2.push(operation(el2.toString.toDouble, el1.toString.toDouble)), value)
    }
    val initial: (Stack[Any], Double) = (Stack(), null.asInstanceOf[Double])
    val res = postfixExpressionList.foldLeft(initial)((computed, item) =>
      item match {
        case "*" => executeOpOnStack(computed._1, multiply)
        case "/" => executeOpOnStack(computed._1, divide)
        case "+" => executeOpOnStack(computed._1, add)
        case "-" => executeOpOnStack(computed._1, subtract)
        case other => (computed._1.push(other), computed._2)
      })
    res._2
  }
}

object TestArithmDSL {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val arithm = new Arithm
    val actual = arithm.evaluateExpr("(12 + 4 * 6) * ((2 + 3 * ( 4 + 2 ) ) * ( 5 + 12 ))")
    val expected: Double = (12 + 4 * 6) * ((2 + 3 * ( 4 + 2 ) ) * ( 5 + 12 ))
    assert(actual == expected)
  }
}

指定された算術式と同等の式ツリーまたは解析ツリーは、Parser [List [String]]タイプになります。

詳細は次のリンクにあります:

http://nicolaecaralicea.blogspot.ca/2013/04/scala-dsl-for-parsing-and-evaluating-of.html


0

Dynamic Linq Library(強く型付けされた式を構築し、強く型付けされた変数を必要とする)に加えて、NReco Commons Libraryの一部であるlinqパーサー(オープンソース)をお勧めします。これは、すべての型を整列させ、実行時にすべての呼び出しを実行し、動的言語のように動作します。

var lambdaParser = new NReco.LambdaParser();
var varContext = new Dictionary<string,object>();
varContext["one"] = 1M;
varContext["two"] = "2";

Console.WriteLine( lambdaParser.Eval("two>one && 0<one ? (1+8)/3+1*two : 0", varContext) ); // --> 5

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