Najbardziej skutecznym sposobem testowania równości wyrażeń lambda

Question

Biorąc podpis metoda:

public bool AreTheSame<T>(Expression<Func<T, object>> exp1, Expression<Func<T, object>> exp2) 

Jaki byłby najbardziej skuteczny sposób, aby powiedzieć, czy dwa wyrażenia są takie same? To musi działać tylko dla prostych wyrażeń, przez to rozumiem, że wszystko, co byłoby "obsługiwane", byłoby proste MemberExpressions, np. C => c.ID.

Przykładem połączenia może być:

AreTheSame<User>(u1 => u1.ID, u2 => u2.ID); --> would return true 

Answer 1

Hmmm ... Chyba trzeba by zanalizować drzewo, sprawdzanie typu węzła i każdy członek. Będę pukać się przykładowe ...

using System; 
using System.Linq.Expressions; 
class Test { 
    public string Foo { get; set; } 
    public string Bar { get; set; } 
    static void Main() 
    { 
     bool test1 = FuncTest<Test>.FuncEqual(x => x.Bar, y => y.Bar), 
      test2 = FuncTest<Test>.FuncEqual(x => x.Foo, y => y.Bar); 
    } 

} 
// this only exists to make it easier to call, i.e. so that I can use FuncTest<T> with 
// generic-type-inference; if you use the doubly-generic method, you need to specify 
// both arguments, which is a pain... 
static class FuncTest<TSource> 
{ 
    public static bool FuncEqual<TValue>(
     Expression<Func<TSource, TValue>> x, 
     Expression<Func<TSource, TValue>> y) 
    { 
     return FuncTest.FuncEqual<TSource, TValue>(x, y); 
    } 
} 
static class FuncTest { 
    public static bool FuncEqual<TSource, TValue>(
     Expression<Func<TSource,TValue>> x, 
     Expression<Func<TSource,TValue>> y) 
    { 
     return ExpressionEqual(x, y); 
    } 
    private static bool ExpressionEqual(Expression x, Expression y) 
    { 
     // deal with the simple cases first... 
     if (ReferenceEquals(x, y)) return true; 
     if (x == null || y == null) return false; 
     if ( x.NodeType != y.NodeType 
      || x.Type != y.Type) return false; 

     switch (x.NodeType) 
     { 
      case ExpressionType.Lambda: 
       return ExpressionEqual(((LambdaExpression)x).Body, ((LambdaExpression)y).Body); 
      case ExpressionType.MemberAccess: 
       MemberExpression mex = (MemberExpression)x, mey = (MemberExpression)y; 
       return mex.Member == mey.Member; // should really test down-stream expression 
      default: 
       throw new NotImplementedException(x.NodeType.ToString()); 
     } 
    } 
} 

Answer 2

UPDATE: Ze względu na zainteresowanie moim rozwiązanie, mam zaktualizowany kod tak, że obsługuje macierze, nowych operatorów i innych rzeczy i porównuje ASTs w bardziej elegancki droga.

Oto ulepszona wersja kodu Marca i teraz jest ona dostępna jako nuget package:

public static class LambdaCompare 
{ 
    public static bool Eq<TSource, TValue>(
     Expression<Func<TSource, TValue>> x, 
     Expression<Func<TSource, TValue>> y) 
    { 
     return ExpressionsEqual(x, y, null, null); 
    } 

    public static bool Eq<TSource1, TSource2, TValue>(
     Expression<Func<TSource1, TSource2, TValue>> x, 
     Expression<Func<TSource1, TSource2, TValue>> y) 
    { 
     return ExpressionsEqual(x, y, null, null); 
    } 

    public static Expression<Func<Expression<Func<TSource, TValue>>, bool>> Eq<TSource, TValue>(Expression<Func<TSource, TValue>> y) 
    { 
     return x => ExpressionsEqual(x, y, null, null); 
    } 

    private static bool ExpressionsEqual(Expression x, Expression y, LambdaExpression rootX, LambdaExpression rootY) 
    { 
     if (ReferenceEquals(x, y)) return true; 
     if (x == null || y == null) return false; 

     var valueX = TryCalculateConstant(x); 
     var valueY = TryCalculateConstant(y); 

     if (valueX.IsDefined && valueY.IsDefined) 
      return ValuesEqual(valueX.Value, valueY.Value); 

     if (x.NodeType != y.NodeType 
      || x.Type != y.Type) 
     { 
      if (IsAnonymousType(x.Type) && IsAnonymousType(y.Type)) 
       throw new NotImplementedException("Comparison of Anonymous Types is not supported"); 
      return false; 
     } 

     if (x is LambdaExpression) 
     { 
      var lx = (LambdaExpression)x; 
      var ly = (LambdaExpression)y; 
      var paramsX = lx.Parameters; 
      var paramsY = ly.Parameters; 
      return CollectionsEqual(paramsX, paramsY, lx, ly) && ExpressionsEqual(lx.Body, ly.Body, lx, ly); 
     } 
     if (x is MemberExpression) 
     { 
      var mex = (MemberExpression)x; 
      var mey = (MemberExpression)y; 
      return Equals(mex.Member, mey.Member) && ExpressionsEqual(mex.Expression, mey.Expression, rootX, rootY); 
     } 
     if (x is BinaryExpression) 
     { 
      var bx = (BinaryExpression)x; 
      var by = (BinaryExpression)y; 
      return bx.Method == @by.Method && ExpressionsEqual(bx.Left, @by.Left, rootX, rootY) && 
        ExpressionsEqual(bx.Right, @by.Right, rootX, rootY); 
     } 
     if (x is UnaryExpression) 
     { 
      var ux = (UnaryExpression)x; 
      var uy = (UnaryExpression)y; 
      return ux.Method == uy.Method && ExpressionsEqual(ux.Operand, uy.Operand, rootX, rootY); 
     } 
     if (x is ParameterExpression) 
     { 
      var px = (ParameterExpression)x; 
      var py = (ParameterExpression)y; 
      return rootX.Parameters.IndexOf(px) == rootY.Parameters.IndexOf(py); 
     } 
     if (x is MethodCallExpression) 
     { 
      var cx = (MethodCallExpression)x; 
      var cy = (MethodCallExpression)y; 
      return cx.Method == cy.Method 
        && ExpressionsEqual(cx.Object, cy.Object, rootX, rootY) 
        && CollectionsEqual(cx.Arguments, cy.Arguments, rootX, rootY); 
     } 
     if (x is MemberInitExpression) 
     { 
      var mix = (MemberInitExpression)x; 
      var miy = (MemberInitExpression)y; 
      return ExpressionsEqual(mix.NewExpression, miy.NewExpression, rootX, rootY) 
        && MemberInitsEqual(mix.Bindings, miy.Bindings, rootX, rootY); 
     } 
     if (x is NewArrayExpression) 
     { 
      var nx = (NewArrayExpression)x; 
      var ny = (NewArrayExpression)y; 
      return CollectionsEqual(nx.Expressions, ny.Expressions, rootX, rootY); 
     } 
     if (x is NewExpression) 
     { 
      var nx = (NewExpression)x; 
      var ny = (NewExpression)y; 
      return 
       Equals(nx.Constructor, ny.Constructor) 
       && CollectionsEqual(nx.Arguments, ny.Arguments, rootX, rootY) 
       && (nx.Members == null && ny.Members == null 
        || nx.Members != null && ny.Members != null && CollectionsEqual(nx.Members, ny.Members)); 
     } 
     if (x is ConditionalExpression) 
     { 
      var cx = (ConditionalExpression)x; 
      var cy = (ConditionalExpression)y; 
      return 
       ExpressionsEqual(cx.Test, cy.Test, rootX, rootY) 
       && ExpressionsEqual(cx.IfFalse, cy.IfFalse, rootX, rootY) 
       && ExpressionsEqual(cx.IfTrue, cy.IfTrue, rootX, rootY); 
     } 

     throw new NotImplementedException(x.ToString()); 
    } 

    private static Boolean IsAnonymousType(Type type) 
    { 
     Boolean hasCompilerGeneratedAttribute = type.GetCustomAttributes(typeof(CompilerGeneratedAttribute), false).Any(); 
     Boolean nameContainsAnonymousType = type.FullName.Contains("AnonymousType"); 
     Boolean isAnonymousType = hasCompilerGeneratedAttribute && nameContainsAnonymousType; 

     return isAnonymousType; 
    } 

    private static bool MemberInitsEqual(ICollection<MemberBinding> bx, ICollection<MemberBinding> by, LambdaExpression rootX, LambdaExpression rootY) 
    { 
     if (bx.Count != by.Count) 
     { 
      return false; 
     } 

     if (bx.Concat(by).Any(b => b.BindingType != MemberBindingType.Assignment)) 
      throw new NotImplementedException("Only MemberBindingType.Assignment is supported"); 

     return 
      bx.Cast<MemberAssignment>().OrderBy(b => b.Member.Name).Select((b, i) => new { Expr = b.Expression, b.Member, Index = i }) 
      .Join(
        by.Cast<MemberAssignment>().OrderBy(b => b.Member.Name).Select((b, i) => new { Expr = b.Expression, b.Member, Index = i }), 
        o => o.Index, o => o.Index, (xe, ye) => new { XExpr = xe.Expr, XMember = xe.Member, YExpr = ye.Expr, YMember = ye.Member }) 
        .All(o => Equals(o.XMember, o.YMember) && ExpressionsEqual(o.XExpr, o.YExpr, rootX, rootY)); 
    } 

    private static bool ValuesEqual(object x, object y) 
    { 
     if (ReferenceEquals(x, y)) 
      return true; 
     if (x is ICollection && y is ICollection) 
      return CollectionsEqual((ICollection)x, (ICollection)y); 

     return Equals(x, y); 
    } 

    private static ConstantValue TryCalculateConstant(Expression e) 
    { 
     if (e is ConstantExpression) 
      return new ConstantValue(true, ((ConstantExpression)e).Value); 
     if (e is MemberExpression) 
     { 
      var me = (MemberExpression)e; 
      var parentValue = TryCalculateConstant(me.Expression); 
      if (parentValue.IsDefined) 
      { 
       var result = 
        me.Member is FieldInfo 
         ? ((FieldInfo)me.Member).GetValue(parentValue.Value) 
         : ((PropertyInfo)me.Member).GetValue(parentValue.Value); 
       return new ConstantValue(true, result); 
      } 
     } 
     if (e is NewArrayExpression) 
     { 
      var ae = ((NewArrayExpression)e); 
      var result = ae.Expressions.Select(TryCalculateConstant); 
      if (result.All(i => i.IsDefined)) 
       return new ConstantValue(true, result.Select(i => i.Value).ToArray()); 
     } 
     if (e is ConditionalExpression) 
     { 
      var ce = (ConditionalExpression)e; 
      var evaluatedTest = TryCalculateConstant(ce.Test); 
      if (evaluatedTest.IsDefined) 
      { 
       return TryCalculateConstant(Equals(evaluatedTest.Value, true) ? ce.IfTrue : ce.IfFalse); 
      } 
     } 

     return default(ConstantValue); 
    } 

    private static bool CollectionsEqual(IEnumerable<Expression> x, IEnumerable<Expression> y, LambdaExpression rootX, LambdaExpression rootY) 
    { 
     return x.Count() == y.Count() 
       && x.Select((e, i) => new { Expr = e, Index = i }) 
        .Join(y.Select((e, i) => new { Expr = e, Index = i }), 
         o => o.Index, o => o.Index, (xe, ye) => new { X = xe.Expr, Y = ye.Expr }) 
        .All(o => ExpressionsEqual(o.X, o.Y, rootX, rootY)); 
    } 

    private static bool CollectionsEqual(ICollection x, ICollection y) 
    { 
     return x.Count == y.Count 
       && x.Cast<object>().Select((e, i) => new { Expr = e, Index = i }) 
        .Join(y.Cast<object>().Select((e, i) => new { Expr = e, Index = i }), 
         o => o.Index, o => o.Index, (xe, ye) => new { X = xe.Expr, Y = ye.Expr }) 
        .All(o => Equals(o.X, o.Y)); 
    } 

    private struct ConstantValue 
    { 
     public ConstantValue(bool isDefined, object value) 
      : this() 
     { 
      IsDefined = isDefined; 
      Value = value; 
     } 

     public bool IsDefined { get; private set; } 

     public object Value { get; private set; } 
    } 
} 

pamiętać, że nie ma porównania pełną AST. Zamiast tego upada wyrażeń stałych i porównuje ich wartości, a nie ich AST. Jest to przydatne do sprawdzania poprawności makrofagów, gdy lambda ma odniesienie do zmiennej lokalnej. W jego przypadku zmienna jest porównywana przez jej wartość.

Testy jednostkowe:

[TestClass] 
public class Tests 
{ 
    [TestMethod] 
    public void BasicConst() 
    { 
     var f1 = GetBasicExpr1(); 
     var f2 = GetBasicExpr2(); 
     Assert.IsTrue(LambdaCompare.Eq(f1, f2)); 
    } 

    [TestMethod] 
    public void PropAndMethodCall() 
    { 
     var f1 = GetPropAndMethodExpr1(); 
     var f2 = GetPropAndMethodExpr2(); 
     Assert.IsTrue(LambdaCompare.Eq(f1, f2)); 
    } 

    [TestMethod] 
    public void MemberInitWithConditional() 
    { 
     var f1 = GetMemberInitExpr1(); 
     var f2 = GetMemberInitExpr2(); 
     Assert.IsTrue(LambdaCompare.Eq(f1, f2)); 
    } 

    [TestMethod] 
    public void AnonymousType() 
    { 
     var f1 = GetAnonymousExpr1(); 
     var f2 = GetAnonymousExpr2(); 
     Assert.Inconclusive("Anonymous Types are not supported"); 
    } 

    private static Expression<Func<int, string, string>> GetBasicExpr2() 
    { 
     var const2 = "some const value"; 
     var const3 = "{0}{1}{2}{3}"; 
     return (i, s) => 
      string.Format(const3, (i + 25).ToString(CultureInfo.InvariantCulture), i + s, const2.ToUpper(), 25); 
    } 

    private static Expression<Func<int, string, string>> GetBasicExpr1() 
    { 
     var const1 = 25; 
     return (first, second) => 
      string.Format("{0}{1}{2}{3}", (first + const1).ToString(CultureInfo.InvariantCulture), first + second, 
       "some const value".ToUpper(), const1); 
    } 

    private static Expression<Func<Uri, bool>> GetPropAndMethodExpr2() 
    { 
     return u => Uri.IsWellFormedUriString(u.ToString(), UriKind.Absolute); 
    } 

    private static Expression<Func<Uri, bool>> GetPropAndMethodExpr1() 
    { 
     return arg1 => Uri.IsWellFormedUriString(arg1.ToString(), UriKind.Absolute); 
    } 

    private static Expression<Func<Uri, UriBuilder>> GetMemberInitExpr2() 
    { 
     var isSecure = true; 
     return u => new UriBuilder(u) { Host = string.IsNullOrEmpty(u.Host) ? "abc" : "def" , Port = isSecure ? 443 : 80 }; 
    } 

    private static Expression<Func<Uri, UriBuilder>> GetMemberInitExpr1() 
    { 
     var port = 443; 
     return x => new UriBuilder(x) { Port = port, Host = string.IsNullOrEmpty(x.Host) ? "abc" : "def" }; 
    } 

    private static Expression<Func<Uri, object>> GetAnonymousExpr2() 
    { 
     return u => new { u.Host , Port = 443, Addr = u.AbsolutePath }; 
    } 

    private static Expression<Func<Uri, object>> GetAnonymousExpr1() 
    { 
     return x => new { Port = 443, x.Host, Addr = x.AbsolutePath }; 
    } 
} 

Answer 3

kanoniczne rozwiązanie byłoby świetnie. W międzyczasie stworzyłem wersję IEqualityComparer<Expression>. Jest to raczej pełna implementacja, więc I created a gist for it.

Jest to kompleksowy komparator abstrakcyjnego drzewa składni. W tym celu porównuje wszystkie typy wyrażeń, w tym wyrażenia, które nie są jeszcze obsługiwane przez C#, takie jak Try i Switch i Block. Jedynymi typami, których nie można porównać, są: Goto, Label, Loop i DebugInfo ze względu na moją ograniczoną wiedzę na ich temat.

Możesz określić, czy i jak powinny być porównywane nazwy parametrów i lambda, a także jak obsługiwać ConstantExpression.

Śledzi parametry w zależności od kontekstu. Obsługiwane są Lambdas wewnątrz parametrów zmiennych lambdas i catch block.

Answer 4

wiem, jest to stara sprawa, ale ja walcowane własne porównywarka równości drzewo wyrażenie - https://github.com/yesmarket/yesmarket.Linq.Expressions

Realizacja znaczący sposób korzysta z klasy ExpressionVisitor celu ustalenia, czy dwa drzewa ekspresyjne są równe. Gdy węzły w drzewie wyrażeń są wykonywane, poszczególne węzły są porównywane pod kątem równości.