mcs/class/referencesource/System.Core/Microsoft/Scripting/Ast/LambdaExpression.cs

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  13  *
  14  * ***************************************************************************/
  15
  16 using System;
  17 using System.Collections.Generic;
  18 using System.Collections.ObjectModel;
  19 using System.Diagnostics;
  20 using System.Dynamic.Utils;
  21 using System.Reflection;
  22 using System.Reflection.Emit;
  23 using System.Threading;
  24 using System.Runtime.CompilerServices;
  25
  26 #if SILVERLIGHT
  27 using System.Core;
  28 #endif
  29
  30 #if CLR2
  31 namespace Microsoft.Scripting.Ast {
  32 #else
  33 namespace System.Linq.Expressions {
  34 #endif
  35     using Compiler;
  36
  37     /// <summary>
  38     /// Creates a <see cref="LambdaExpression"/> node.
  39     /// This captures a block of code that is similar to a .NET method body.
  40     /// </summary>
  41     /// <remarks>
  42     /// Lambda expressions take input through parameters and are expected to be fully bound.
  43     /// </remarks>
  44 #if !SILVERLIGHT
  45     [DebuggerTypeProxy(typeof(Expression.LambdaExpressionProxy))]
  46 #endif
  47     public abstract class LambdaExpression : Expression {
  48         private readonly string _name;
  49         private readonly Expression _body;
  50         private readonly ReadOnlyCollection<ParameterExpression> _parameters;
  51         private readonly Type _delegateType;
  52         private readonly bool _tailCall;
  53
  54         internal LambdaExpression(
  55             Type delegateType,
  56             string name,
  57             Expression body,
  58             bool tailCall,
  59             ReadOnlyCollection<ParameterExpression> parameters
  60         ) {
  61
  62             Debug.Assert(delegateType != null);
  63
  64             _name = name;
  65             _body = body;
  66             _parameters = parameters;
  67             _delegateType = delegateType;
  68             _tailCall = tailCall;
  69         }
  70
  71         /// <summary>
  72         /// Gets the static type of the expression that this <see cref="Expression" /> represents. (Inherited from <see cref="Expression"/>.)
  73         /// </summary>
  74         /// <returns>The <see cref="Type"/> that represents the static type of the expression.</returns>
  75         public sealed override Type Type {
  76             get { return _delegateType; }
  77         }
  78
  79         /// <summary>
  80         /// Returns the node type of this <see cref="Expression" />. (Inherited from <see cref="Expression" />.)
  81         /// </summary>
  82         /// <returns>The <see cref="ExpressionType"/> that represents this expression.</returns>
  83         public sealed override ExpressionType NodeType {
  84             get { return ExpressionType.Lambda; }
  85         }
  86
  87         /// <summary>
  88         /// Gets the parameters of the lambda expression.
  89         /// </summary>
  90         public ReadOnlyCollection<ParameterExpression> Parameters {
  91             get { return _parameters; }
  92         }
  93
  94         /// <summary>
  95         /// Gets the name of the lambda expression.
  96         /// </summary>
  97         /// <remarks>Used for debugging purposes.</remarks>
  98         public string Name {
  99             get { return _name; }
 100         }
 101
 102         /// <summary>
 103         /// Gets the body of the lambda expression.
 104         /// </summary>
 105         public Expression Body {
 106             get { return _body; }
 107         }
 108
 109         /// <summary>
 110         /// Gets the return type of the lambda expression.
 111         /// </summary>
 112         public Type ReturnType {
 113             get { return Type.GetMethod("Invoke").ReturnType; }
 114         }
 115
 116         /// <summary>
 117         /// Gets the value that indicates if the lambda expression will be compiled with
 118         /// tail call optimization.
 119         /// </summary>
 120         public bool TailCall {
 121             get { return _tailCall; }
 122         }
 123
 124         /// <summary>
 125         /// Produces a delegate that represents the lambda expression.
 126         /// </summary>
 127         /// <returns>A delegate containing the compiled version of the lambda.</returns>
 128         public Delegate Compile() {
 129             return LambdaCompiler.Compile(this, null);
 130         }
 131
 132         /// <summary>
 133         /// Produces a delegate that represents the lambda expression.
 134         /// </summary>
 135         /// <param name="debugInfoGenerator">Debugging information generator used by the compiler to mark sequence points and annotate local variables.</param>
 136         /// <returns>A delegate containing the compiled version of the lambda.</returns>
 137         public Delegate Compile(DebugInfoGenerator debugInfoGenerator) {
 138             ContractUtils.RequiresNotNull(debugInfoGenerator, "debugInfoGenerator");
 139             return LambdaCompiler.Compile(this, debugInfoGenerator);
 140         }
 141
 142 #if NETSTANDARD
 143         public Delegate Compile(bool preferInterpretation) {
 144             // TODO: add logic for preferInterpretation
 145             return Compile();
 146         }
 147 #endif
 148
 149         /// <summary>
 150         /// Compiles the lambda into a method definition.
 151         /// </summary>
 152         /// <param name="method">A <see cref="MethodBuilder"/> which will be used to hold the lambda's IL.</param>
 153         public void CompileToMethod(MethodBuilder method) {
 154             CompileToMethodInternal(method, null);
 155         }
 156
 157         /// <summary>
 158         /// Compiles the lambda into a method definition and custom debug information.
 159         /// </summary>
 160         /// <param name="method">A <see cref="MethodBuilder"/> which will be used to hold the lambda's IL.</param>
 161         /// <param name="debugInfoGenerator">Debugging information generator used by the compiler to mark sequence points and annotate local variables.</param>
 162         public void CompileToMethod(MethodBuilder method, DebugInfoGenerator debugInfoGenerator) {
 163             ContractUtils.RequiresNotNull(debugInfoGenerator, "debugInfoGenerator");
 164             CompileToMethodInternal(method, debugInfoGenerator);
 165         }
 166
 167         private void CompileToMethodInternal(MethodBuilder method, DebugInfoGenerator debugInfoGenerator) {
 168             ContractUtils.RequiresNotNull(method, "method");
 169             ContractUtils.Requires(method.IsStatic, "method");
 170             var type = method.DeclaringType as TypeBuilder;
 171             if (type == null) throw Error.MethodBuilderDoesNotHaveTypeBuilder();
 172
 173             LambdaCompiler.Compile(this, method, debugInfoGenerator);
 174         }
 175
 176         internal abstract LambdaExpression Accept(StackSpiller spiller);
 177     }
 178
 179     /// <summary>
 180     /// Defines a <see cref="Expression{TDelegate}"/> node.
 181     /// This captures a block of code that is similar to a .NET method body.
 182     /// </summary>
 183     /// <typeparam name="TDelegate">The type of the delegate.</typeparam>
 184     /// <remarks>
 185     /// Lambda expressions take input through parameters and are expected to be fully bound.
 186     /// </remarks>
 187     public sealed class Expression<TDelegate> : LambdaExpression {
 188         internal Expression(Expression body, string name, bool tailCall, ReadOnlyCollection<ParameterExpression> parameters)
 189             : base(typeof(TDelegate), name, body, tailCall, parameters) {
 190         }
 191
 192         /// <summary>
 193         /// Produces a delegate that represents the lambda expression.
 194         /// </summary>
 195         /// <returns>A delegate containing the compiled version of the lambda.</returns>
 196         public new TDelegate Compile() {
 197             return (TDelegate)(object)LambdaCompiler.Compile(this, null);
 198         }
 199
 200         /// <summary>
 201         /// Produces a delegate that represents the lambda expression.
 202         /// </summary>
 203         /// <param name="debugInfoGenerator">Debugging information generator used by the compiler to mark sequence points and annotate local variables.</param>
 204         /// <returns>A delegate containing the compiled version of the lambda.</returns>
 205         public new TDelegate Compile(DebugInfoGenerator debugInfoGenerator) {
 206             ContractUtils.RequiresNotNull(debugInfoGenerator, "debugInfoGenerator");
 207             return (TDelegate)(object)LambdaCompiler.Compile(this, debugInfoGenerator);
 208         }
 209
 210 #if NETSTANDARD
 211         public new TDelegate Compile(bool preferInterpretation) {
 212             // TODO: add logic for preferInterpretation
 213             return Compile();
 214         }
 215 #endif
 216
 217         /// <summary>
 218         /// Creates a new expression that is like this one, but using the
 219         /// supplied children. If all of the children are the same, it will
 220         /// return this expression.
 221         /// </summary>
 222         /// <param name="body">The <see cref="LambdaExpression.Body">Body</see> property of the result.</param>
 223         /// <param name="parameters">The <see cref="LambdaExpression.Parameters">Parameters</see> property of the result.</param>
 224         /// <returns>This expression if no children changed, or an expression with the updated children.</returns>
 225         public Expression<TDelegate> Update(Expression body, IEnumerable<ParameterExpression> parameters) {
 226             if (body == Body && parameters == Parameters) {
 227                 return this;
 228             }
 229             return Expression.Lambda<TDelegate>(body, Name, TailCall, parameters);
 230         }
 231
 232         /// <summary>
 233         /// Dispatches to the specific visit method for this node type.
 234         /// </summary>
 235         protected internal override Expression Accept(ExpressionVisitor visitor) {
 236             return visitor.VisitLambda(this);
 237         }
 238
 239         internal override LambdaExpression Accept(StackSpiller spiller) {
 240             return spiller.Rewrite(this);
 241         }
 242
 243         internal static LambdaExpression Create(Expression body, string name, bool tailCall, ReadOnlyCollection<ParameterExpression> parameters) {
 244             return new Expression<TDelegate>(body, name, tailCall, parameters);
 245         }
 246     }
 247
 248
 249     public partial class Expression {
 250
 251         /// <summary>
 252         /// Creates an Expression{T} given the delegate type. Caches the
 253         /// factory method to speed up repeated creations for the same T.
 254         /// </summary>
 255         internal static LambdaExpression CreateLambda(Type delegateType, Expression body, string name, bool tailCall, ReadOnlyCollection<ParameterExpression> parameters) {
 256             // Get or create a delegate to the public Expression.Lambda<T>
 257             // method and call that will be used for creating instances of this
 258             // delegate type
 259             LambdaFactory fastPath;
 260             var factories = _LambdaFactories;
 261             if (factories == null) {
 262                 _LambdaFactories = factories = new CacheDict<Type, LambdaFactory>(50);
 263             }
 264
 265             MethodInfo create = null;
 266             if (!factories.TryGetValue(delegateType, out fastPath)) {
 267                 create = typeof(Expression<>).MakeGenericType(delegateType).GetMethod("Create", BindingFlags.Static | BindingFlags.NonPublic);
 268                 if (TypeUtils.CanCache(delegateType)) {
 269                     factories[delegateType] = fastPath = (LambdaFactory)Delegate.CreateDelegate(typeof(LambdaFactory), create);
 270                 }
 271             }
 272
 273             if (fastPath != null) {
 274                 return fastPath(body, name, tailCall, parameters);
 275             }
 276
 277             Debug.Assert(create != null);
 278             return (LambdaExpression)create.Invoke(null, new object[] { body, name, tailCall, parameters });
 279         }
 280
 281         /// <summary>
 282         /// Creates an <see cref="Expression{TDelegate}"/> where the delegate type is known at compile time.
 283         /// </summary>
 284         /// <typeparam name="TDelegate">The delegate type. </typeparam>
 285         /// <param name="body">An <see cref="Expression"/> to set the <see cref="P:Body"/> property equal to. </param>
 286         /// <param name="parameters">An array that contains <see cref="ParameterExpression"/> objects to use to populate the <see cref="P:Parameters"/> collection. </param>
 287         /// <returns>An <see cref="Expression{TDelegate}"/> that has the <see cref="P:NodeType"/> property equal to <see cref="P:Lambda"/> and the <see cref="P:Body"/> and <see cref="P:Parameters"/> properties set to the specified values.</returns>
 288         public static Expression<TDelegate> Lambda<TDelegate>(Expression body, params ParameterExpression[] parameters) {
 289             return Lambda<TDelegate>(body, false, (IEnumerable<ParameterExpression>)parameters);
 290         }
 291
 292         /// <summary>
 293         /// Creates an <see cref="Expression{TDelegate}"/> where the delegate type is known at compile time.
 294         /// </summary>
 295         /// <typeparam name="TDelegate">The delegate type. </typeparam>
 296         /// <param name="body">An <see cref="Expression"/> to set the <see cref="P:Body"/> property equal to. </param>
 297         /// <param name="tailCall">A <see cref="Boolean"/> that indicates if tail call optimization will be applied when compiling the created expression. </param>
 298         /// <param name="parameters">An array that contains <see cref="ParameterExpression"/> objects to use to populate the <see cref="P:Parameters"/> collection. </param>
 299         /// <returns>An <see cref="Expression{TDelegate}"/> that has the <see cref="P:NodeType"/> property equal to <see cref="P:Lambda"/> and the <see cref="P:Body"/> and <see cref="P:Parameters"/> properties set to the specified values.</returns>
 300         public static Expression<TDelegate> Lambda<TDelegate>(Expression body, bool tailCall, params ParameterExpression[] parameters) {
 301             return Lambda<TDelegate>(body, tailCall, (IEnumerable<ParameterExpression>)parameters);
 302         }
 303
 304         /// <summary>
 305         /// Creates an <see cref="Expression{TDelegate}"/> where the delegate type is known at compile time.
 306         /// </summary>
 307         /// <typeparam name="TDelegate">The delegate type. </typeparam>
 308         /// <param name="body">An <see cref="Expression"/> to set the <see cref="P:Body"/> property equal to. </param>
 309         /// <param name="parameters">An <see cref="IEnumerable{T}"/> that contains <see cref="ParameterExpression"/> objects to use to populate the <see cref="P:Parameters"/> collection. </param>
 310         /// <returns>An <see cref="Expression{TDelegate}"/> that has the <see cref="P:NodeType"/> property equal to <see cref="P:Lambda"/> and the <see cref="P:Body"/> and <see cref="P:Parameters"/> properties set to the specified values.</returns>
 311         public static Expression<TDelegate> Lambda<TDelegate>(Expression body, IEnumerable<ParameterExpression> parameters) {
 312             return Lambda<TDelegate>(body, null, false, parameters);
 313         }
 314
 315         /// <summary>
 316         /// Creates an <see cref="Expression{TDelegate}"/> where the delegate type is known at compile time.
 317         /// </summary>
 318         /// <typeparam name="TDelegate">The delegate type. </typeparam>
 319         /// <param name="body">An <see cref="Expression"/> to set the <see cref="P:Body"/> property equal to. </param>
 320         /// <param name="tailCall">A <see cref="Boolean"/> that indicates if tail call optimization will be applied when compiling the created expression. </param>
 321         /// <param name="parameters">An <see cref="IEnumerable{T}"/> that contains <see cref="ParameterExpression"/> objects to use to populate the <see cref="P:Parameters"/> collection. </param>
 322         /// <returns>An <see cref="Expression{TDelegate}"/> that has the <see cref="P:NodeType"/> property equal to <see cref="P:Lambda"/> and the <see cref="P:Body"/> and <see cref="P:Parameters"/> properties set to the specified values.</returns>
 323         public static Expression<TDelegate> Lambda<TDelegate>(Expression body, bool tailCall, IEnumerable<ParameterExpression> parameters) {
 324             return Lambda<TDelegate>(body, null, tailCall, parameters);
 325         }
 326
 327         /// <summary>
 328         /// Creates an <see cref="Expression{TDelegate}"/> where the delegate type is known at compile time.
 329         /// </summary>
 330         /// <typeparam name="TDelegate">The delegate type. </typeparam>
 331         /// <param name="body">An <see cref="Expression"/> to set the <see cref="P:Body"/> property equal to. </param>
 332         /// <param name="parameters">An <see cref="IEnumerable{T}"/> that contains <see cref="ParameterExpression"/> objects to use to populate the <see cref="P:Parameters"/> collection. </param>
 333         /// <param name="name">The name of the lambda. Used for generating debugging info.</param>
 334         /// <returns>An <see cref="Expression{TDelegate}"/> that has the <see cref="P:NodeType"/> property equal to <see cref="P:Lambda"/> and the <see cref="P:Body"/> and <see cref="P:Parameters"/> properties set to the specified values.</returns>
 335         public static Expression<TDelegate> Lambda<TDelegate>(Expression body, String name, IEnumerable<ParameterExpression> parameters) {
 336             return Lambda<TDelegate>(body, name, false, parameters);
 337         }
 338
 339         /// <summary>
 340         /// Creates an <see cref="Expression{TDelegate}"/> where the delegate type is known at compile time.
 341         /// </summary>
 342         /// <typeparam name="TDelegate">The delegate type. </typeparam>
 343         /// <param name="body">An <see cref="Expression"/> to set the <see cref="P:Body"/> property equal to. </param>
 344         /// <param name="name">The name of the lambda. Used for generating debugging info.</param>
 345         /// <param name="parameters">An <see cref="IEnumerable{T}"/> that contains <see cref="ParameterExpression"/> objects to use to populate the <see cref="P:Parameters"/> collection. </param>
 346         /// <param name="tailCall">A <see cref="Boolean"/> that indicates if tail call optimization will be applied when compiling the created expression. </param>
 347         /// <returns>An <see cref="Expression{TDelegate}"/> that has the <see cref="P:NodeType"/> property equal to <see cref="P:Lambda"/> and the <see cref="P:Body"/> and <see cref="P:Parameters"/> properties set to the specified values.</returns>
 348         public static Expression<TDelegate> Lambda<TDelegate>(Expression body, String name, bool tailCall, IEnumerable<ParameterExpression> parameters) {
 349             var parameterList = parameters.ToReadOnly();
 350             ValidateLambdaArgs(typeof(TDelegate), ref body, parameterList);
 351             return new Expression<TDelegate>(body, name, tailCall, parameterList);
 352         }
 353
 354
 355         /// <summary>
 356         /// Creates a LambdaExpression by first constructing a delegate type.
 357         /// </summary>
 358         /// <param name="body">An <see cref="Expression"/> to set the <see cref="P:Body"/> property equal to. </param>
 359         /// <param name="parameters">An array that contains <see cref="ParameterExpression"/> objects to use to populate the <see cref="P:Parameters"/> collection. </param>
 360         /// <returns>A <see cref="LambdaExpression"/> that has the <see cref="P:NodeType"/> property equal to Lambda and the <see cref="P:Body"/> and <see cref="P:Parameters"/> properties set to the specified values.</returns>
 361         public static LambdaExpression Lambda(Expression body, params ParameterExpression[] parameters) {
 362             return Lambda(body, false, (IEnumerable<ParameterExpression>)parameters);
 363         }
 364
 365         /// <summary>
 366         /// Creates a LambdaExpression by first constructing a delegate type.
 367         /// </summary>
 368         /// <param name="body">An <see cref="Expression"/> to set the <see cref="P:Body"/> property equal to. </param>
 369         /// <param name="tailCall">A <see cref="Boolean"/> that indicates if tail call optimization will be applied when compiling the created expression. </param>
 370         /// <param name="parameters">An array that contains <see cref="ParameterExpression"/> objects to use to populate the <see cref="P:Parameters"/> collection. </param>
 371         /// <returns>A <see cref="LambdaExpression"/> that has the <see cref="P:NodeType"/> property equal to Lambda and the <see cref="P:Body"/> and <see cref="P:Parameters"/> properties set to the specified values.</returns>
 372         public static LambdaExpression Lambda(Expression body, bool tailCall, params ParameterExpression[] parameters) {
 373             return Lambda(body, tailCall, (IEnumerable<ParameterExpression>)parameters);
 374         }
 375
 376         /// <summary>
 377         /// Creates a LambdaExpression by first constructing a delegate type.
 378         /// </summary>
 379         /// <param name="body">An <see cref="Expression"/> to set the <see cref="P:Body"/> property equal to. </param>
 380         /// <param name="parameters">An <see cref="IEnumerable{T}"/> that contains <see cref="ParameterExpression"/> objects to use to populate the <see cref="P:Parameters"/> collection. </param>
 381         /// <returns>A <see cref="LambdaExpression"/> that has the <see cref="P:NodeType"/> property equal to Lambda and the <see cref="P:Body"/> and <see cref="P:Parameters"/> properties set to the specified values.</returns>
 382         public static LambdaExpression Lambda(Expression body, IEnumerable<ParameterExpression> parameters) {
 383             return Lambda(body, null, false, parameters);
 384         }
 385
 386         /// <summary>
 387         /// Creates a LambdaExpression by first constructing a delegate type.
 388         /// </summary>
 389         /// <param name="body">An <see cref="Expression"/> to set the <see cref="P:Body"/> property equal to. </param>
 390         /// <param name="tailCall">A <see cref="Boolean"/> that indicates if tail call optimization will be applied when compiling the created expression. </param>
 391         /// <param name="parameters">An <see cref="IEnumerable{T}"/> that contains <see cref="ParameterExpression"/> objects to use to populate the <see cref="P:Parameters"/> collection. </param>
 392         /// <returns>A <see cref="LambdaExpression"/> that has the <see cref="P:NodeType"/> property equal to Lambda and the <see cref="P:Body"/> and <see cref="P:Parameters"/> properties set to the specified values.</returns>
 393         public static LambdaExpression Lambda(Expression body, bool tailCall, IEnumerable<ParameterExpression> parameters) {
 394             return Lambda(body, null, tailCall, parameters);
 395         }
 396
 397         /// <summary>
 398         /// Creates a LambdaExpression by first constructing a delegate type.
 399         /// </summary>
 400         /// <param name="body">An <see cref="Expression"/> to set the <see cref="P:Body"/> property equal to. </param>
 401         /// <param name="parameters">An array that contains <see cref="ParameterExpression"/> objects to use to populate the <see cref="P:Parameters"/> collection. </param>
 402         /// <param name="delegateType">A <see cref="Type"/> representing the delegate signature for the lambda.</param>
 403         /// <returns>A <see cref="LambdaExpression"/> that has the <see cref="P:NodeType"/> property equal to Lambda and the <see cref="P:Body"/> and <see cref="P:Parameters"/> properties set to the specified values.</returns>
 404         public static LambdaExpression Lambda(Type delegateType, Expression body, params ParameterExpression[] parameters) {
 405             return Lambda(delegateType, body, null, false, parameters);
 406         }
 407
 408         /// <summary>
 409         /// Creates a LambdaExpression by first constructing a delegate type.
 410         /// </summary>
 411         /// <param name="body">An <see cref="Expression"/> to set the <see cref="P:Body"/> property equal to. </param>
 412         /// <param name="tailCall">A <see cref="Boolean"/> that indicates if tail call optimization will be applied when compiling the created expression. </param>
 413         /// <param name="parameters">An array that contains <see cref="ParameterExpression"/> objects to use to populate the <see cref="P:Parameters"/> collection. </param>
 414         /// <param name="delegateType">A <see cref="Type"/> representing the delegate signature for the lambda.</param>
 415         /// <returns>A <see cref="LambdaExpression"/> that has the <see cref="P:NodeType"/> property equal to Lambda and the <see cref="P:Body"/> and <see cref="P:Parameters"/> properties set to the specified values.</returns>
 416         public static LambdaExpression Lambda(Type delegateType, Expression body, bool tailCall, params ParameterExpression[] parameters) {
 417             return Lambda(delegateType, body, null, tailCall, parameters);
 418         }
 419
 420         /// <summary>
 421         /// Creates a LambdaExpression by first constructing a delegate type.
 422         /// </summary>
 423         /// <param name="body">An <see cref="Expression"/> to set the <see cref="P:Body"/> property equal to. </param>
 424         /// <param name="parameters">An <see cref="IEnumerable{T}"/> that contains <see cref="ParameterExpression"/> objects to use to populate the <see cref="P:Parameters"/> collection. </param>
 425         /// <param name="delegateType">A <see cref="Type"/> representing the delegate signature for the lambda.</param>
 426         /// <returns>A <see cref="LambdaExpression"/> that has the <see cref="P:NodeType"/> property equal to Lambda and the <see cref="P:Body"/> and <see cref="P:Parameters"/> properties set to the specified values.</returns>
 427         public static LambdaExpression Lambda(Type delegateType, Expression body, IEnumerable<ParameterExpression> parameters) {
 428             return Lambda(delegateType, body, null, false, parameters);
 429         }
 430
 431         /// <summary>
 432         /// Creates a LambdaExpression by first constructing a delegate type.
 433         /// </summary>
 434         /// <param name="body">An <see cref="Expression"/> to set the <see cref="P:Body"/> property equal to. </param>
 435         /// <param name="tailCall">A <see cref="Boolean"/> that indicates if tail call optimization will be applied when compiling the created expression. </param>
 436         /// <param name="parameters">An <see cref="IEnumerable{T}"/> that contains <see cref="ParameterExpression"/> objects to use to populate the <see cref="P:Parameters"/> collection. </param>
 437         /// <param name="delegateType">A <see cref="Type"/> representing the delegate signature for the lambda.</param>
 438         /// <returns>A <see cref="LambdaExpression"/> that has the <see cref="P:NodeType"/> property equal to Lambda and the <see cref="P:Body"/> and <see cref="P:Parameters"/> properties set to the specified values.</returns>
 439         public static LambdaExpression Lambda(Type delegateType, Expression body, bool tailCall, IEnumerable<ParameterExpression> parameters) {
 440             return Lambda(delegateType, body, null, tailCall, parameters);
 441         }
 442
 443         /// <summary>
 444         /// Creates a LambdaExpression by first constructing a delegate type.
 445         /// </summary>
 446         /// <param name="body">An <see cref="Expression"/> to set the <see cref="P:Body"/> property equal to. </param>
 447         /// <param name="parameters">An <see cref="IEnumerable{T}"/> that contains <see cref="ParameterExpression"/> objects to use to populate the <see cref="P:Parameters"/> collection. </param>
 448         /// <param name="name">The name for the lambda. Used for emitting debug information.</param>
 449         /// <returns>A <see cref="LambdaExpression"/> that has the <see cref="P:NodeType"/> property equal to Lambda and the <see cref="P:Body"/> and <see cref="P:Parameters"/> properties set to the specified values.</returns>
 450         public static LambdaExpression Lambda(Expression body, string name, IEnumerable<ParameterExpression> parameters) {
 451             return Lambda(body, name, false, parameters);
 452         }
 453
 454         /// <summary>
 455         /// Creates a LambdaExpression by first constructing a delegate type.
 456         /// </summary>
 457         /// <param name="body">An <see cref="Expression"/> to set the <see cref="P:Body"/> property equal to. </param>
 458         /// <param name="name">The name for the lambda. Used for emitting debug information.</param>
 459         /// <param name="tailCall">A <see cref="Boolean"/> that indicates if tail call optimization will be applied when compiling the created expression. </param>
 460         /// <param name="parameters">An <see cref="IEnumerable{T}"/> that contains <see cref="ParameterExpression"/> objects to use to populate the <see cref="P:Parameters"/> collection. </param>
 461         /// <returns>A <see cref="LambdaExpression"/> that has the <see cref="P:NodeType"/> property equal to Lambda and the <see cref="P:Body"/> and <see cref="P:Parameters"/> properties set to the specified values.</returns>
 462         public static LambdaExpression Lambda(Expression body, string name, bool tailCall, IEnumerable<ParameterExpression> parameters) {
 463             ContractUtils.RequiresNotNull(body, "body");
 464
 465             var parameterList = parameters.ToReadOnly();
 466
 467             int paramCount = parameterList.Count;
 468             Type[] typeArgs = new Type[paramCount + 1];
 469             if (paramCount > 0) {
 470                 var set = new Set<ParameterExpression>(parameterList.Count);
 471                 for (int i = 0; i < paramCount; i++) {
 472                     var param = parameterList[i];
 473                     ContractUtils.RequiresNotNull(param, "parameter");
 474                     typeArgs[i] = param.IsByRef ? param.Type.MakeByRefType() : param.Type;
 475                     if (set.Contains(param)) {
 476                         throw Error.DuplicateVariable(param);
 477                     }
 478                     set.Add(param);
 479                 }
 480             }
 481             typeArgs[paramCount] = body.Type;
 482
 483             Type delegateType = DelegateHelpers.MakeDelegateType(typeArgs);
 484
 485             return CreateLambda(delegateType, body, name, tailCall, parameterList);
 486         }
 487
 488         /// <summary>
 489         /// Creates a LambdaExpression by first constructing a delegate type.
 490         /// </summary>
 491         /// <param name="body">An <see cref="Expression"/> to set the <see cref="P:Body"/> property equal to. </param>
 492         /// <param name="parameters">An <see cref="IEnumerable{T}"/> that contains <see cref="ParameterExpression"/> objects to use to populate the <see cref="P:Parameters"/> collection. </param>
 493         /// <param name="name">The name for the lambda. Used for emitting debug information.</param>
 494         /// <param name="delegateType">A <see cref="Type"/> representing the delegate signature for the lambda.</param>
 495         /// <returns>A <see cref="LambdaExpression"/> that has the <see cref="P:NodeType"/> property equal to Lambda and the <see cref="P:Body"/> and <see cref="P:Parameters"/> properties set to the specified values.</returns>
 496         public static LambdaExpression Lambda(Type delegateType, Expression body, string name, IEnumerable<ParameterExpression> parameters) {
 497             var paramList = parameters.ToReadOnly();
 498             ValidateLambdaArgs(delegateType, ref body, paramList);
 499
 500             return CreateLambda(delegateType, body, name, false, paramList);
 501         }
 502
 503         /// <summary>
 504         /// Creates a LambdaExpression by first constructing a delegate type.
 505         /// </summary>
 506         /// <param name="delegateType">A <see cref="Type"/> representing the delegate signature for the lambda.</param>
 507         /// <param name="body">An <see cref="Expression"/> to set the <see cref="P:Body"/> property equal to. </param>
 508         /// <param name="name">The name for the lambda. Used for emitting debug information.</param>
 509         /// <param name="tailCall">A <see cref="Boolean"/> that indicates if tail call optimization will be applied when compiling the created expression. </param>
 510         /// <param name="parameters">An <see cref="IEnumerable{T}"/> that contains <see cref="ParameterExpression"/> objects to use to populate the <see cref="P:Parameters"/> collection. </param>
 511         /// <returns>A <see cref="LambdaExpression"/> that has the <see cref="P:NodeType"/> property equal to Lambda and the <see cref="P:Body"/> and <see cref="P:Parameters"/> properties set to the specified values.</returns>
 512         public static LambdaExpression Lambda(Type delegateType, Expression body, string name, bool tailCall, IEnumerable<ParameterExpression> parameters) {
 513             var paramList = parameters.ToReadOnly();
 514             ValidateLambdaArgs(delegateType, ref body, paramList);
 515
 516             return CreateLambda(delegateType, body, name, tailCall, paramList);
 517         }
 518
 519         private static void ValidateLambdaArgs(Type delegateType, ref Expression body, ReadOnlyCollection<ParameterExpression> parameters) {
 520             ContractUtils.RequiresNotNull(delegateType, "delegateType");
 521             RequiresCanRead(body, "body");
 522
 523             if (!typeof(MulticastDelegate).IsAssignableFrom(delegateType) || delegateType == typeof(MulticastDelegate)) {
 524                 throw Error.LambdaTypeMustBeDerivedFromSystemDelegate();
 525             }
 526
 527             MethodInfo mi;
 528             var ldc = _LambdaDelegateCache;
 529             if (!ldc.TryGetValue(delegateType, out mi)) {
 530                 mi = delegateType.GetMethod("Invoke");
 531                 if (TypeUtils.CanCache(delegateType)) {
 532                     ldc[delegateType] = mi;
 533                 }
 534             }
 535
 536             ParameterInfo[] pis = mi.GetParametersCached();
 537
 538             if (pis.Length > 0) {
 539                 if (pis.Length != parameters.Count) {
 540                     throw Error.IncorrectNumberOfLambdaDeclarationParameters();
 541                 }
 542                 var set = new Set<ParameterExpression>(pis.Length);
 543                 for (int i = 0, n = pis.Length; i < n; i++) {
 544                     ParameterExpression pex = parameters[i];
 545                     ParameterInfo pi = pis[i];
 546                     RequiresCanRead(pex, "parameters");
 547                     Type pType = pi.ParameterType;
 548                     if (pex.IsByRef) {
 549                         if (!pType.IsByRef) {
 550                             //We cannot pass a parameter of T& to a delegate that takes T or any non-ByRef type.
 551                             throw Error.ParameterExpressionNotValidAsDelegate(pex.Type.MakeByRefType(), pType);
 552                         }
 553                         pType = pType.GetElementType();
 554                     }
 555                     if (!TypeUtils.AreReferenceAssignable(pex.Type, pType)) {
 556                         throw Error.ParameterExpressionNotValidAsDelegate(pex.Type, pType);
 557                     }
 558                     if (set.Contains(pex)) {
 559                         throw Error.DuplicateVariable(pex);
 560                     }
 561                     set.Add(pex);
 562                 }
 563             } else if (parameters.Count > 0) {
 564                 throw Error.IncorrectNumberOfLambdaDeclarationParameters();
 565             }
 566             if (mi.ReturnType != typeof(void) && !TypeUtils.AreReferenceAssignable(mi.ReturnType, body.Type)) {
 567                 if (!TryQuote(mi.ReturnType, ref body)) {
 568                     throw Error.ExpressionTypeDoesNotMatchReturn(body.Type, mi.ReturnType);
 569                 }
 570             }
 571         }
 572
 573         private static bool ValidateTryGetFuncActionArgs(Type[] typeArgs) {
 574             if (typeArgs == null) {
 575                 throw new ArgumentNullException("typeArgs");
 576             }
 577             for (int i = 0, n = typeArgs.Length; i < n; i++) {
 578                 var a = typeArgs[i];
 579                 if (a == null) {
 580                     throw new ArgumentNullException("typeArgs");
 581                 }
 582                 if (a.IsByRef) {
 583                     return false;
 584                 }
 585             }
 586             return true;
 587         }
 588
 589         /// <summary>
 590         /// Creates a <see cref="Type"/> object that represents a generic System.Func delegate type that has specific type arguments.
 591         /// The last type argument specifies the return type of the created delegate.
 592         /// </summary>
 593         /// <param name="typeArgs">An array of Type objects that specify the type arguments for the System.Func delegate type.</param>
 594         /// <returns>The type of a System.Func delegate that has the specified type arguments.</returns>
 595         public static Type GetFuncType(params Type[] typeArgs) {
 596             if (!ValidateTryGetFuncActionArgs(typeArgs)) throw Error.TypeMustNotBeByRef();
 597
 598             Type result = DelegateHelpers.GetFuncType(typeArgs);
 599             if (result == null) {
 600                 throw Error.IncorrectNumberOfTypeArgsForFunc();
 601             }
 602             return result;
 603         }
 604
 605         /// <summary>
 606         /// Creates a <see cref="Type"/> object that represents a generic System.Func delegate type that has specific type arguments.
 607         /// The last type argument specifies the return type of the created delegate.
 608         /// </summary>
 609         /// <param name="typeArgs">An array of Type objects that specify the type arguments for the System.Func delegate type.</param>
 610         /// <param name="funcType">When this method returns, contains the generic System.Func delegate type that has specific type arguments. Contains null if there is no generic System.Func delegate that matches the <paramref name="typeArgs"/>.This parameter is passed uninitialized.</param>
 611         /// <returns>true if generic System.Func delegate type was created for specific <paramref name="typeArgs"/>; false otherwise.</returns>
 612         public static bool TryGetFuncType(Type[] typeArgs, out Type funcType) {
 613             if (ValidateTryGetFuncActionArgs(typeArgs)) {
 614                 return (funcType = DelegateHelpers.GetFuncType(typeArgs)) != null;
 615             }
 616             funcType = null;
 617             return false;
 618         }
 619
 620         /// <summary>
 621         /// Creates a <see cref="Type"/> object that represents a generic System.Action delegate type that has specific type arguments.
 622         /// </summary>
 623         /// <param name="typeArgs">An array of Type objects that specify the type arguments for the System.Action delegate type.</param>
 624         /// <returns>The type of a System.Action delegate that has the specified type arguments.</returns>
 625         public static Type GetActionType(params Type[] typeArgs) {
 626             if (!ValidateTryGetFuncActionArgs(typeArgs)) throw Error.TypeMustNotBeByRef();
 627
 628             Type result = DelegateHelpers.GetActionType(typeArgs);
 629             if (result == null) {
 630                 throw Error.IncorrectNumberOfTypeArgsForAction();
 631             }
 632             return result;
 633         }
 634
 635         /// <summary>
 636         /// Creates a <see cref="Type"/> object that represents a generic System.Action delegate type that has specific type arguments.
 637         /// </summary>
 638         /// <param name="typeArgs">An array of Type objects that specify the type arguments for the System.Action delegate type.</param>
 639         /// <param name="actionType">When this method returns, contains the generic System.Action delegate type that has specific type arguments. Contains null if there is no generic System.Action delegate that matches the <paramref name="typeArgs"/>.This parameter is passed uninitialized.</param>
 640         /// <returns>true if generic System.Action delegate type was created for specific <paramref name="typeArgs"/>; false otherwise.</returns>
 641         public static bool TryGetActionType(Type[] typeArgs, out Type actionType) {
 642             if (ValidateTryGetFuncActionArgs(typeArgs)) {
 643                 return (actionType = DelegateHelpers.GetActionType(typeArgs)) != null;
 644             }
 645             actionType = null;
 646             return false;
 647         }
 648
 649         /// <summary>
 650         /// Gets a <see cref="Type"/> object that represents a generic System.Func or System.Action delegate type that has specific type arguments.
 651         /// The last type argument determines the return type of the delegate. If no Func or Action is large enough, it will generate a custom
 652         /// delegate type.
 653         /// </summary>
 654         /// <param name="typeArgs">The type arguments of the delegate.</param>
 655         /// <returns>The delegate type.</returns>
 656         /// <remarks>
 657         /// As with Func, the last argument is the return type. It can be set
 658         /// to System.Void to produce an Action.</remarks>
 659         public static Type GetDelegateType(params Type[] typeArgs) {
 660             ContractUtils.RequiresNotEmpty(typeArgs, "typeArgs");
 661             ContractUtils.RequiresNotNullItems(typeArgs, "typeArgs");
 662             return DelegateHelpers.MakeDelegateType(typeArgs);
 663         }
 664     }
 665 }