C#：编译表达式时已添加具有相同键的项目

Question

好吧，这是一个棘手的问题。希望这里有一位表达大师能够发现我在这里做错了什么，因为我只是不明白。

我正在构建用于过滤查询的表达式。为了简化这个过程，我有几个 Expression> 扩展方法，使我的代码更干净，到目前为止它们工作得很好。我已经为所有这些测试编写了测试，除了一个测试，我今天为它编写了一个测试。该测试完全失败，并出现带有长堆栈跟踪的ArgumentException。我就是不明白。特别是因为我已经在查询中成功使用该方法一段时间了！

无论如何，这是我在运行测试时得到的堆栈跟踪：

failed: System.ArgumentException : An item with the same key has already been added.
    at System.ThrowHelper.ThrowArgumentException(ExceptionResource resource)
    at System.Collections.Generic.Dictionary`2.Insert(TKey key, TValue value, Boolean add)
    at System.Linq.Expressions.ExpressionCompiler.PrepareInitLocal(ILGenerator gen, ParameterExpression p)
    at System.Linq.Expressions.ExpressionCompiler.GenerateInvoke(ILGenerator gen, InvocationExpression invoke, StackType ask)
    at System.Linq.Expressions.ExpressionCompiler.Generate(ILGenerator gen, Expression node, StackType ask)
    at System.Linq.Expressions.ExpressionCompiler.GenerateBinary(ILGenerator gen, BinaryExpression b, StackType ask)
    at System.Linq.Expressions.ExpressionCompiler.Generate(ILGenerator gen, Expression node, StackType ask)
    at System.Linq.Expressions.ExpressionCompiler.GenerateUnliftedAndAlso(ILGenerator gen, BinaryExpression b)
    at System.Linq.Expressions.ExpressionCompiler.GenerateAndAlso(ILGenerator gen, BinaryExpression b, StackType ask)
    at System.Linq.Expressions.ExpressionCompiler.GenerateBinary(ILGenerator gen, BinaryExpression b, StackType ask)
    at System.Linq.Expressions.ExpressionCompiler.Generate(ILGenerator gen, Expression node, StackType ask)
    at System.Linq.Expressions.ExpressionCompiler.GenerateUnliftedOrElse(ILGenerator gen, BinaryExpression b)
    at System.Linq.Expressions.ExpressionCompiler.GenerateOrElse(ILGenerator gen, BinaryExpression b, StackType ask)
    at System.Linq.Expressions.ExpressionCompiler.GenerateBinary(ILGenerator gen, BinaryExpression b, StackType ask)
    at System.Linq.Expressions.ExpressionCompiler.Generate(ILGenerator gen, Expression node, StackType ask)
    at System.Linq.Expressions.ExpressionCompiler.GenerateInvoke(ILGenerator gen, InvocationExpression invoke, StackType ask)
    at System.Linq.Expressions.ExpressionCompiler.Generate(ILGenerator gen, Expression node, StackType ask)
    at System.Linq.Expressions.ExpressionCompiler.GenerateUnliftedAndAlso(ILGenerator gen, BinaryExpression b)
    at System.Linq.Expressions.ExpressionCompiler.GenerateAndAlso(ILGenerator gen, BinaryExpression b, StackType ask)
    at System.Linq.Expressions.ExpressionCompiler.GenerateBinary(ILGenerator gen, BinaryExpression b, StackType ask)
    at System.Linq.Expressions.ExpressionCompiler.Generate(ILGenerator gen, Expression node, StackType ask)
    at System.Linq.Expressions.ExpressionCompiler.GenerateLambda(LambdaExpression lambda)
    at System.Linq.Expressions.ExpressionCompiler.CompileDynamicLambda(LambdaExpression lambda)
    at System.Linq.Expressions.Expression`1.Compile()
    PredicateTests.cs(257,0): at Namespace.ExpressionExtensionsTests.WhereWithin_CollectionIsFilteredAsExpected()

测试本身如下所示，它在编译语句处失败：

[Test]
public void WhereWithin_CollectionIsFilteredAsExpected()
{
    var range = new[] { Range.Create(2, 7), Range.Create(15, 18) };

    var predicate = Predicate
        .Create<int>(x => x % 2 == 0)
        .AndWithin(range, x => x)
        .Compile();

    var actual = Enumerable.Range(0, 20)
        .Where(predicate)
        .ToArray();

    Assert.That(actual, Is.EqualTo(new[] { 2, 4, 6, 16, 18 }));
}

我只是不明白错误消息。我认为这可能与我总是使用 x 作为参数名称有关，但当我尝试交换它们时似乎没有帮助。对我来说更奇怪的是，我已经在更大的 Linq2Sql 查询中使用这种确切的方法一段时间了，而且它们总是工作得很好。因此，在我的测试中，我尝试不编译表达式并使用 AsQueryable，这样我就可以使用它来代替。但这只是导致异常发生在 ToArray 上。这是怎么回事？我该如何解决这个问题？

您可以在 zip 文件中以下行找到令人反感且烦人的代码：

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注意： 我已在此处发布了一些相关代码，但经过一些评论后，我决定将代码提取到自己的项目中，这样可以更清楚地显示异常。更重要的是，它可以运行、编译和调试。

• ExpressionCuriosity。 zip

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更新：根据@Mark 的一些建议进一步简化了示例项目。就像删除范围类，而只是硬编码单个常量范围一样。还添加了另一个示例，其中使用完全相同的方法实际上效果很好。因此，使用 AndWithin 方法会使应用程序崩溃，而使用WhereWithin 方法实际上可以正常工作。我感觉自己一无所知！

• ExpressionCuriosity.zip（已更新）

Answer 1

我对您的方法进行了一些重构，以使编译器更满意：

public static Expression<Func<TSubject, bool>> AndWithin<TSubject, TField>(
    this Expression<Func<TSubject, bool>> original,
    IEnumerable<Range<TField>> range, Expression<Func<TSubject, TField>> field) where TField : IComparable<TField>
{
  return original.And(range.GetPredicateFor(field));
}


static Expression<Func<TSource, bool>> GetPredicateFor<TSource, TValue>
    (this IEnumerable<Range<TValue>> range, Expression<Func<TSource, TValue>> selector) where TValue : IComparable<TValue>
{
  var param = Expression.Parameter(typeof(TSource), "x");

  if (range == null || !range.Any())
    return Expression.Lambda<Func<TSource, bool>>(Expression.Constant(false), param);

  Expression body = null;
  foreach (var r in range)
  {
    Expression<Func<TValue, TValue, TValue, bool>> BT = (val, min, max) => val.CompareTo(min) >= 0 && val.CompareTo(max) <= 0;
    var newPart = Expression.Invoke(BT, param,
                                      Expression.Constant(r.Start, typeof(TValue)),
                                      Expression.Constant(r.End, typeof(TValue)));

    body = body == null ? newPart : (Expression)Expression.OrElse(body, newPart);
  }

  return Expression.Lambda<Func<TSource, bool>>(body, param);
}

两者都增加了 IComparable 限制（对第一个方法的唯一更改）。

在第二个中，我通过 Func 表达式实现进行比较，请注意 func 是在循环内创建的......这是第二次添加（它认为是相同的...... .) 正在爆炸的旧方法中的表达。

免责声明：我仍然不完全理解为什么你以前的方法不起作用，但这种替代方法绕过了这个问题。如果这不是您想要的，请告诉我，我们会尝试其他方法。

另外，对提出问题表示赞赏，示例项目堪称典范。

Answer 2

这不是答案，但我希望它能帮助有人找到答案。我进一步简化了代码，使其只是一个文件，但仍然以同样的方式失败。我已重命名变量，以便“x”不会使用两次。我删除了 Range 类，并将其替换为硬编码常量 0 和 1。

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

class Program
{
    static Expression<Func<int, bool>> And(Expression<Func<int, bool>> first,
                                           Expression<Func<int, bool>> second)
    {
        var x = Expression.Parameter(typeof(int), "x");
        var body = Expression.AndAlso(Expression.Invoke(first, x), Expression.Invoke(second, x));
        return Expression.Lambda<Func<int, bool>>(body, x);
    }

    static Expression<Func<int, bool>> GetPredicateFor(Expression<Func<int, int>> selector)
    {
        var param = Expression.Parameter(typeof(int), "y");
        var member = Expression.Invoke(selector, param);

        Expression body =
            Expression.AndAlso(
                Expression.GreaterThanOrEqual(member, Expression.Constant(0, typeof(int))),
                Expression.LessThanOrEqual(member, Expression.Constant(1, typeof(int))));

        return Expression.Lambda<Func<int, bool>>(body, param);
    }

    static void Main()
    {
        Expression<Func<int, bool>> predicate = a => true;
        predicate = And(predicate, GetPredicateFor(b => b)); // Comment out this line and it will run without error
        var z = predicate.Compile();
    }
}

表达式在调试器中如下所示：

x => (Invoke(a => True,x) && Invoke(y => ((Invoke(b => b,y) >= 0) && (Invoke(b => b,y) <= 1)),x))

更新：我已将其简化为最简单的状态抛出相同的异常：

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

class Program
{
    static void Main()
    {
        Expression<Func<int, bool>> selector = b => true;
        ParameterExpression param = Expression.Parameter(typeof(int), "y");
        InvocationExpression member = Expression.Invoke(selector, param);
        Expression body = Expression.AndAlso(member, member);
        Expression<Func<int, bool>> predicate = Expression.Lambda<Func<int, bool>>(body, param);
        var z = predicate.Compile();
    }
}