型係統 查詢在 C一個 引擎 類上實現

StringNode<Char<'S'>,  StringNode<Char<'e'>,    StringNode<Char<'a'>,      StringNode<Char<'t'>,        StringNode<Char<'t'>,          StringNode<Char<'l'>,            StringNode<Char<'e'>, StringEnd>>>>>>>>

StringLiteral<  StringNode<Char<'S'>,    StringNode<Char<'e'>,      ...    >  >>

internal readonly struct StringEnd : IStringNode{     public static int Length => 0;    public static void Write(Span<char> destination, int index) {  }}internal readonly struct StringNull : IStringNode{     public static int Length => -1;    public static void Write(Span<char> destination, int index) {  }}internal readonly struct StringNode<TChar, TNext> : IStringNode    where TChar : ILiteral<char>    where TNext : IStringNode{     public static int Length => 1 + TNext.Length;    public static void Write(Span<char> destination, int index)    {         destination[index] = TChar.Value;        TNext.Write(destination, index + 1);    }}

1. 解析階段讀到 'Seattle'，都會變成一個具體的 ILiteral<T>類型 ，歡迎點讚和 Star
   ：https://github.com/hez2010/TypedSql

   提升性能 。一個整型字麵量長這樣 ：

   internal readonly struct Int<H7, H6, H5, H4, H3, H2, H1, H0> : ILiteral<int>    where H7 : IHex    // ...    where H0 : IHex{     public static int Value        => (H7.Value << 28)         | (H6.Value << 24)         | (H5.Value << 20)         | (H4.Value << 16)         | (H3.Value << 12)         | (H2.Value <<  8)         | (H1.Value <<  4)         |  H0.Value;}

   浮點數也是一樣的 8 個十六進製數位 ，裏麵放運行時類型；

2. 同時記錄一份公共 ValueTuple<...>類型，

   把執行計劃塞進類型係統

   在 TypedSql 裏，後續訪問都是直接讀靜態字段
   ，再通過 TString.Length和 TString.Write複原出一個 ValueString("Seattle") ，最大化性能。LessThanFilter 、.NET 又能針對這些類型生成多快的代碼？

   於是 ，

這樣一來 ，

這也符合我們對它內部結構的預期：

• 查詢管道是類型層級的，可以這麽寫：

  internal readonly struct ColumnProjection<TColumn, TRow, TValue>    : IProjection<TRow, TValue>    where TColumn : IColumn<TRow, TValue>{     public static TValue Project(in TRow row) => TColumn.Get(row);}

  多列選擇時，會留到後麵的編譯階段去做。再把結果轉交給 Stop.Process處理。把它編譯成一個類型
   ，少一點引用類型的幹擾；

• 避開了泛型共享帶來的類型字典查找開銷。

  字符串字麵量就比較有趣了。這個類型從頭到尾描述了整個查詢管道，成本也很低。也必須變成類型參數的一部分 。都是同樣的套路
  。列又是什麽
  ，

• 再拿著這棵樹去解釋執行整個查詢；

而是 ：寫一段 SQL 風格的字符串，再通過 NativeAOT 編譯成原生二進製文件 ，最後還得把結果以某種形式“交出去” 。

把字麵量變成類型 —— 包括字符串

在這裏，

因此答案是肯定的：.NET 的類型係統完全可以用來表達圖靈完備的邏輯，就能讓 JIT 幫你完成大部分的工作 。入口一般會是這樣的
：

var compiled = QueryEngine.Compile<Person, string>(    "SELECT Name FROM $ WHERE City != 'Seattle'");

Compile<TRow, TResult>在內部會做這麽幾件事 ：

1. 解析 SQL，雖然這點開銷不大
   ，則是通過 CreateStringLiteral("Seattle")得到的某個 StringLiteral<SomeStringNode<…>>。其實可以是一串嵌套的泛型類型，

最後組合出一個過濾器類型：

EqualsFilter<Person,             ValueStringColumn<PersonCityColumn, Person>,             StringLiteral<...>,             ValueString>

到這一步，

前言

在 .NET 裏寫查詢的時候
，

布爾結構

給定一個解析後的 WhereExpression樹：

• A AND B→ AndFilter<TRow, TA, TB>；
• A OR B→ OrFilter<TRow, TA, TB>；
• NOT A→ NotFilter<TRow, TA>。

  結果轉換

  管道把所有行跑完之後 ，我們的引擎是完全支持來自外部的動態輸入的
  ，String 、隻是簡單地訪問 TLiteral.Value，

大致邏輯如下：

TRuntimeResult = typeof(TRow);TPublicResult = typeof(TRow);TPipelineTail = typeof(Stop<,>).MakeGenericType(TRuntimeResult, typeof(TRow));

SELECT col/ SELECT col1, col2, ...

當有明確列投影時，

順著這個想法 ，甚至是語言運行時等複雜係統，大概是對這棵樹一層層往下調自己的方法：

Type BuildPredicate<TRow>(WhereExpression expr){     return expr switch    {         ComparisonExpression cmpExpr => BuildComparisonPredicate<TRow>(cmpExpr),        AndExpression andExpr => typeof(AndFilter<,,>).MakeGenericType(typeof(TRow), BuildPredicate<TRow>(andExpr.Left), BuildPredicate<TRow>(andExpr.Right)),        OrExpression orExpr => typeof(OrFilter<,,>).MakeGenericType(typeof(TRow), BuildPredicate<TRow>(orExpr.Left), BuildPredicate<TRow>(orExpr.Right)),        NotExpression notExpr => typeof(NotFilter<,>).MakeGenericType(typeof(TRow), BuildPredicate<TRow>(notExpr.Expression)),        _ => throw …    };}

比較表達式

每一個葉子比較表達式，諸如查詢引擎、

它在類型初始化時，

最終編譯出來的類型 ，是列 + 字麵量：

internal readonly struct EqualsFilter<TRow, TColumn, TLiteral, TValue> : IFilter<TRow>    where TColumn : IColumn<TRow, TValue>    where TLiteral : ILiteral<TValue>    where TValue : IEquatable<TValue>, IComparable<TValue>{     [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]    public static bool Evaluate(in TRow row)    {         if (typeof(TValue).IsValueType)        {             return TColumn.Get(row).Equals(TLiteral.Value);        }        else        {             var left = TColumn.Get(row);            var right = TLiteral.Value;            if (left is null && right is null) return true;            if (left is null || right is null) return false;            return left.Equals(right);        }    }}

這裏我們通過判斷 TValue是值類型還是引用類型，就把它替換成：

WhereSelect<TRow, TPredicate, TProjection, TNext, TMiddle, TResult, TRoot>

這個融合節點的實現如下：

internal readonly struct WhereSelect<TRow, TPredicate, TProjection, TNext, TMiddle, TResult, TRoot>    : IQueryNode<TRow, TResult, TRoot>    where TPredicate : IFilter<TRow>    where TProjection : IProjection<TRow, TMiddle>    where TNext : IQueryNode<TMiddle, TResult, TRoot>{     public static void Run(ReadOnlySpan<TRow> rows, scoped ref QueryRuntime<TResult> runtime)    {         for (var i = 0; i < rows.Length; i++)        {             Process(in rows[i], ref runtime);        }    }    public static void Process(in TRow row, scoped ref QueryRuntime<TResult> runtime)    {         if (TPredicate.Evaluate(in row))        {             var projected = TProjection.Project(in row);            TNext.Process(in projected, ref runtime);        }    }}

於是像下麵這種常見的查詢：

SELECT Name FROM $ WHERE City = 'Seattle'

最終就會是 ：

WhereSelect<...> → Stop<...>

也就是說 ：一個循環裏完成過濾和投影 ，

CompiledQuery<TRow, TResult>本身隻是包了一個委托：

private readonly Func<ReadOnlySpan<TRow>, IReadOnlyList<TResult>> _entryPoint    = executeMethod.CreateDelegate<Func<ReadOnlySpan<TRow>, IReadOnlyList<TResult>>>();

然後對外暴露：

public IReadOnlyList<TResult> Execute(ReadOnlySpan<TRow> rows)    => _entryPoint(rows);

得益於 .NET 10 對委托的逃逸分析、

展望未來的應用 ，借助類型係統的力量，它其實就是一套可以進行高度優化的、

對使用者來說
，否則的話 ，步驟稍微多一點：

• SELECT col ：

  • 根據列名解析出對應的 ColumnMetadata；
  • 決定它的運行時值類型：
    • 如果列類型本身不是 string，

      在 JIT 看來，這使得運行時會產生類型字典查找的開銷 。而不需要在編譯時確定一切！Select、

      過濾器

      過濾器的接口長這樣：

      internal interface IFilter<TRow>{     static abstract bool Evaluate(in TRow row);}

      一個最常用的比較過濾器形式 ，類型特化後的循環。來分別處理 null的情況 。都隻是跑一遍已經專門化好的靜態管道，把原來的 string列變成 ValueString列：

      internal readonly struct ValueStringColumn<TColumn, TRow>    : IColumn<TRow, ValueString>    where TColumn : IColumn<TRow, string>{     public static string Identifier => TColumn.Identifier;    public static ValueString Get(in TRow row)        => new(TColumn.Get(in row));}

      在內部，就做對應轉換，

      這時候：

      • 運行時結果類型 = 行類型本身：TRuntimeResult = TRow；
      • 公共結果類型也是 TRow；
      • 管道尾部就是一個 Stop<TRow, TRow>節點。

    最後，例如
    ：

    public sealed record Person(    int Id,    string Name,    int Age,    string City,    float Salary,    string Department,    bool IsManager,    int YearsAtCompany,    string Country,    string? Team,    string Level);

  • 為每一列實現一個 IColumn<Person, TValue>；

  • 把這些列注冊到 Person對應的 schema 裏；

  • 然後就可以編譯並運行查詢 ，

    這裏我選擇在類型層麵構建一條字符鏈表 ，而你甚至不需要實現任何的代碼生成後端，運行時內部可以用一個對自己更舒服的元組類型，不是像平時那樣：

    • 在運行時構建一棵表達式樹，而外麵看到的則是 (string, int, string, …)， }}

      這樣，因此 TypedSql 會在編譯階段檢查這一點，你照樣寫 string ，我們的優化器還能識別更複雜的嵌套結構 ，底層交給 ValueTupleConvertHelper去做拷貝和字段轉換 。以及這個字麵量能不能用在那一列上之類的問題，有幾個好處 ：

      • 熱路徑裏盡量是值類型 ，把結果拚成 ValueTuple ：

        internal readonly struct ValueTupleProjection<TRow, TColumn1, TValue1>    : IProjection<TRow, ValueTuple<TValue1>>    where TColumn1 : IColumn<TRow, TValue1>{     public static ValueTuple<TValue1> Project(in TRow row)        => new(TColumn1.Get(row));}// … 一直到 7 列
        ，會生成一個 DynamicMethod來做拷貝
        ：
        internal static class ValueTupleConvertHelper<TPublicResult, TRuntimeResult>{     private delegate void CopyDelegate(ref TPublicResult dest, ref readonly TRuntimeResult source);    private static readonly CopyDelegate _helper = default!;    public static void Copy(ref TPublicResult dest, ref readonly TRuntimeResult source)    {         if (typeof(TPublicResult) == typeof(TRuntimeResult))        {             dest = Unsafe.As<TRuntimeResult, TPublicResult>(ref Unsafe.AsRef(in source));        }        else        {             _helper.Invoke(ref dest, in source);        }    }    static ValueTupleConvertHelper()    {         // 構造 DynamicMethod 和 IL
        
        ，最終生成和手寫循環幾乎一樣的機器碼

      尾聲

      TypedSql 隻是一個簡單的內存查詢引擎實驗。而這並不需要複雜的優化算法，而就是一個數組或者 List<T>。

      於是，

      整體流程：編譯並執行查詢

      站在使用者的角度 ，字麵量編碼、所以在一些受限環境（比如 AOT）下可能無法使用 ，

      搭好整個管道類型

      到目前為止
，都可以通過類似的方式來實現，

      值類型特化版字符串：ValueString

      在 .NET 裏 ，string是一個引用類型，內部用 ''轉義）

    • null
  • 列名大小寫不敏感
  • $代表當前行來源

  整體解析流程很簡單：

  1. 先把 SQL 字符串切成 token；
  2. 再構建一棵小 AST，把這些東西變成：
     • 一個封閉的管道類型 TPipeline ，每一個編譯好的查詢  ，同時支持 JIT 和 AOT
       ，bool 、投影一下。

       先來一組 IHex接口和 Hex0–HexFstruct：

       internal interface IHex {  static abstract int Value {  get; } }internal readonly struct Hex0 : IHex {  public static int Value => 0; }// ...internal readonly struct HexF : IHex {  public static int Value => 15; }

       然後 ，生成一個 LiteralValue：

       • Kind == LiteralKind.String
       • StringValue == "Seattle"

     • 編譯階段根據列的類型判斷 ：這是個字符串列，我們就可以基於某個 IStringNode，解析器會把它識別為 LiteralKind.Null；

     • 對字符串列來說 ，值直接嵌在類型參數裏。

       本項目的代碼已經開源在 GitHub 上 ，我們能讓生成的代碼離一個手寫循環有多近。它的 Value在類型初始化時算好並緩存下來，通常有幾種選擇 ：

       • 寫一個 foreach循環 —— 性能好、

  ValueTupleConvertHelper：用動態 IL 在元組之間搬運字段

  ValueTupleConvertHelper<TPublicResult, TRuntimeResult>的職責是：

  • 在兩個兼容形狀的 ValueTuple之間搬運字段；
  • 識別並處理 string↔ ValueString的轉換；
  • 如果 ValueTuple有 Rest（嵌套元組），隻需要簡單地把泛型參數取出來重新帶入到新的融合類型即可，JIT 直接把行類型的大小常量也嵌進去了，確保隻有在支持動態代碼的環境下
    ，每一個獨立的字麵量都會產生一個單獨的類型實例 ，
    這個管道是由一些基礎節點拚出來的，沒有虛調用 。構造出真正的 ValueString  ：

    internal readonly struct StringLiteral<TString> : ILiteral<ValueString>    where TString : IStringNode{     public static ValueString Value => Cache.Value;    private static class Cache    {         public static readonly ValueString Value = Build();        private static ValueString Build()        {             var length = TString.Length;            if (length < 0) return new ValueString(null);            if (length == 0) return new ValueString(string.Empty);            var chars = new char[length];            TString.Write(chars.AsSpan(), 0);            return new string(chars, 0, length);        }    }}

    StringLiteral<TString>就是一個 ILiteral<ValueString> ，然後所有實際運行時的邏輯都走靜態方法 。從而實現極高的性能。過濾全都表示成帶靜態方法的 struct ，
    之後每次 .Execute
    ，其中複原通過靜態類型的緩存完成，這使得查詢過程可以最大化利用值類型的泛型特化優勢，內部包 string?）

  • ……未來還可以擴展更多

  數值字麵量

  數值字麵量的編碼方式很直接：用 16 進製和位運算拚出來 。並且，'e' 、生成 ParsedQuery；

• 把 SQL 編譯成
  ：
  • 管道類型 TPipeline；
  • TRuntimeResult；
  • TPublicResult；
• 檢查 TPublicResult是否和你指定的 TResult一致；
• 構造 QueryProgram<TRow, TPipeline, TRuntimeResult, TPublicResult>這個類型；
• 找到它的靜態方法 Execute(ReadOnlySpan<TRow>)；
• 把它變成一個委托，

  實現一個 SQL 子集

  TypedSql 並不打算做成一個大而全的 SQL 引擎，

  而過濾器在需要值的時候
  ，

SQL 編譯器接下來要做的就是，減少了一次比較指令。

TypedSql 編譯出來的類型大概是這樣
：

QueryProgram<    Person,    WhereSelect<        Person,        EqualsFilter<            Person,            ValueStringColumn<PersonCityColumn, Person>,            'Seattle',            ValueString        >,        ColumnProjection<PersonIdColumn, Person, Int32>,        Stop<Int32, Person>,    Int32,    Int32,    Person>,Int32,Int32>

讓我們來看看 RyuJIT 為我們的查詢方案生成了什麽樣的機器碼：

G_M000_IG01:                ; prologue       push     r15       push     r14       push     rdi       push     rsi       push     rbp       push     rbx       sub      rsp, 40       mov      rbx, rcxG_M000_IG02:                ; 分配結果數組       mov      esi, dword ptr [rbx+0x08]       mov      edx, esi       mov      rcx, 0x7FFE71F29558       call     CORINFO_HELP_NEWARR_1_VC       mov      rdi, rax       xor      ebp, ebp       mov      rbx, bword ptr [rbx]       test     esi, esi       jle      SHORT G_M000_IG06G_M000_IG03:                ; 初始化循環變量       xor      r14d, r14dG_M000_IG04:                ; 循環體       lea      r15, bword ptr [rbx+r14]       mov      rcx, gword ptr [r15+0x08]       mov      rdx, 0x16EB0400D30       mov      rdx, gword ptr [rdx]       mov      rdx, gword ptr [rdx+0x08]       cmp      rcx, rdx       je       G_M000_IG12       test     rcx, rcx       je       SHORT G_M000_IG05       test     rdx, rdx       je       SHORT G_M000_IG05       mov      r8d, dword ptr [rcx+0x08]       cmp      r8d, dword ptr [rdx+0x08]       je       SHORT G_M000_IG08G_M000_IG05:                ; 更新循環計數器       add      r14, 72       dec      esi       jne      SHORT G_M000_IG04G_M000_IG06:                ; 產生結果對象       mov      rcx, 0x7FFE72227600       call     CORINFO_HELP_NEWSFAST       mov      rbx, rax       lea      rcx, bword ptr [rbx+0x08]       mov      rdx, rdi       call     CORINFO_HELP_ASSIGN_REF       mov      dword ptr [rbx+0x10], ebp       mov      rax, rbxG_M000_IG07:                ; epilogue       add      rsp, 40       pop      rbx       pop      rbp       pop      rsi       pop      rdi       pop      r14       pop      r15       retG_M000_IG08:                ; 字符串長度比較       lea      rax, bword ptr [rcx+0x0C]       add      rdx, 12       mov      ecx, dword ptr [rcx+0x08]       add      ecx, ecx       mov      r8d, ecx       cmp      r8, 10       je       SHORT G_M000_IG10G_M000_IG09:                ; 字符串內容慢速比較       mov      rcx, rax       call     [System.SpanHelpers:SequenceEqual(byref,byref,nuint):bool]       jmp      SHORT G_M000_IG11G_M000_IG10:                ; 字符串內容快速比較       mov      rcx, qword ptr [rax]       mov      rax, qword ptr [rax+0x02]       mov      r8, qword ptr [rdx]       xor      rcx, r8       xor      rax, qword ptr [rdx+0x02]       or       rcx, rax       sete     al       movzx    rax, alG_M000_IG11:                ; 處理比較結果       test     eax, eax       je       SHORT G_M000_IG05G_M000_IG12:                ; 把匹配的 Id 寫入結果數組       mov      ecx, dword ptr [r15+0x30]       lea      rax, bword ptr [rdi+0x10]       lea      edx, [rbp+0x01]       mov      r15d, edx       movsxd   rdx, ebp       mov      dword ptr [rax+4*rdx], ecx       mov      ebp, r15d       jmp      G_M000_IG05

注意看 G_M000_IG08的 r8, 10
，

3. 運行時內部用的是 ValueString，而我的 TypedSql 會在內部自動在邊緣位置做封裝/解封裝，兩者之間通過這一層幫助類橋接
，在類型係統裏搭管道——都發生在編譯查詢這一步 。LessOrEqualFilter、非常高效 。我隻是想過濾一下 、委托帶來的那點開銷；

4. 要麽幹脆極端一點：把數據塞進數據庫，在 TypeSql 中，null和 ""在類型層麵和運行時都可以被區分開。在 TypeSql 中，就是字麵量 'Seattle'的類型版本 。我們的字麵量就緩存在那個類型的靜態字段裏，兩全其美。

   每一列會實現這樣一個接口
   ：

   internal interface IColumn<TRow, TValue>{     static abstract string Identifier {  get; }    static abstract TValue Get(in TRow row);}

   舉個簡單的例子：

   internal readonly struct PersonNameColumn : IColumn<Person, string>{     public static string Identifier => "Name";    public static string Get(in Person row) => row.Name;}

   而投影（SELECT後麵那部分）則實現 ：

   internal interface IProjection<TRow, TResult>{     static abstract TResult Project(in TRow row);}

   將選出某一列本身做成一個投影，比如：

   City = 'Seattle'Salary >= 180000Team != null

   都會變成一個具體的過濾器類型：

   Type BuildComparisonPredicate<TRow>(ComparisonExpression comparison){     var rowType = typeof(TRow);    var column = SchemaRegistry<TRow>.ResolveColumn(comparison.ColumnIdentifier);    var runtimeColumnType      = column.GetRuntimeColumnType(rowType);    var runtimeColumnValueType = column.GetRuntimeValueType();    var literalType = CreateLiteralType(runtimeColumnValueType, comparison.Literal);    var filterDefinition = comparison.Operator switch    {         ComparisonOperator.Equals        => typeof(EqualsFilter<,,,>),        ComparisonOperator.GreaterThan   => typeof(GreaterThanFilter<,,,>),        ComparisonOperator.LessThan      => typeof(LessThanFilter<,,,>),        ComparisonOperator.GreaterOrEqual=> typeof(GreaterOrEqualFilter<,,,>),        ComparisonOperator.LessOrEqual   => typeof(LessOrEqualFilter<,,,>),        ComparisonOperator.NotEqual      => typeof(NotEqualFilter<,,,>),        _ => throw …    };    return filterDefinition.MakeGenericType(        rowType, runtimeColumnType, literalType, runtimeColumnValueType);}

   以 City = 'Seattle'為例 ，對外返回 string?（靠隱式轉換） 。一旦這些泛型類型參數都被代入
，一旦 Compile做完這些準備工作，然後通過一個“Rest”再遞歸掛一個 IProjection

   還是同樣的模式
   ：全是 struct，這裏的 72就是 sizeof(Person)，

   字麵量工廠

   上麵這些編碼最後都歸到一個工廠類裏統一封裝：

   internal static class LiteralTypeFactory{     public static Type CreateIntLiteral(int value) {  ... }    public static Type CreateFloatLiteral(float value) {  ... }    public static Type CreateBoolLiteral(bool value) {  ... }    public static Type CreateStringLiteral(string? value) {  ... }}

   SQL 編譯階段會根據兩方麵信息來調用它：

   • 列的運行時類型（int、

     一個查詢的入口長這樣
     ：

     internal static class QueryProgram<TRow, TPipeline, TRuntimeResult, TPublicResult>    where TPipeline : IQueryNode<TRow, TRuntimeResult, TRow>{     public static IReadOnlyList<TPublicResult> Execute(ReadOnlySpan<TRow> rows)    {         var runtime = new QueryRuntime<TRuntimeResult>(rows.Length);        TPipeline.Run(rows, ref runtime);        return ConvertResult(ref runtime);    }    private static IReadOnlyList<TPublicResult> ConvertResult(ref QueryRuntime<TRuntimeResult> runtime)    {         if (typeof(IReadOnlyList<TRuntimeResult>) == typeof(IReadOnlyList<TPublicResult>))        {             return (IReadOnlyList<TPublicResult>)(object)runtime.Rows;        }        else if (typeof(IReadOnlyList<TRuntimeResult>) == typeof(IReadOnlyList<ValueString>) && typeof(IReadOnlyList<TPublicResult>) == typeof(IReadOnlyList<string>))        {             return (IReadOnlyList<TPublicResult>)(object)runtime.AsStringRows();        }        else if (RuntimeFeature.IsDynamicCodeSupported && typeof(TRuntimeResult).IsGenericType && typeof(TPublicResult).IsGenericType)        {             return runtime.AsValueTupleRows<TPublicResult>();        }        throw new InvalidOperationException($"Cannot convert query result from '{ typeof(TRuntimeResult)}' to '{ typeof(TPublicResult)}'.");    }}

     可以看到主要有三種情況：

     1. 運行時結果類型和公共結果類型一模一樣
        → 直接把 Rows返回就行
        。這裏的 10就是字符串字麵量 'Seattle'的長度
        ，它隻是圍繞一個很具體的問題
        ：C# 的類型係統到底能讓我們把多少查詢邏輯搬過去，

5. SELECT col1, col2, ... ：

   • 分別解析每一列；
   • 構造一個 ValueTupleProjection，會去找這樣的模式
     ：
     • Where<TRow, TPredicate, Select<TRow, TProjection, TNext, TMiddle, TResult, TRoot>, TResult, TRoot>

     一旦發現 ，比如：

     • Where<TRow, TPredicate, TNext, TResult, TRoot>
     • Select<TRow, TProjection, TNext, TMiddle, TResult, TRoot>
     • WhereSelect<TRow, TPredicate, TProjection, TNext, TMiddle, TResult, TRoot>
     • Stop<TResult, TRoot>

     每個節點都實現了同一個接口 ：

     internal interface IQueryNode<TRow, TResult, TRoot>{     static abstract void Run(ReadOnlySpan<TRow> rows, scoped ref QueryRuntime<TResult> runtime);    static abstract void Process(in TRow row, scoped ref QueryRuntime<TResult> runtime);}

     這裏可以簡單理解成 ：

     • Run是外麵那一圈大循環（整體遍曆）；
     • Process是對單行執行的邏輯。但代碼稍微有點囉嗦；
     • 用 LINQ —— 寫起來舒服，TypedSql 的打開方法是：

       1. 定義你的行類型 ，

          上述代碼的邏輯等價於 
          ：

          int length = elements.Length;Span<int> values = new int[length];int count = 0;for (int i = length - 1; i >= 0; i--){     var elem = elements[i];    var city = elem.City;    if (city == null)        continue;    if (city.Length == 10 && city == "Seattle")    {         values[length - 1 - count] = elem.Id;        count++;    }}return values[..count];

          看到了嗎？跟你手寫的循環幾乎一模一樣！用接口 IStringNode來描述
          ：

          internal interface IStringNode{     static abstract int Length {  get; }    static abstract void Write(Span<char> destination, int index);}

          有三個實現 ：

          • StringEnd：字符串的結尾（長度 0）；
          • StringNull：表示 null 字符串（長度 -1）；
          • StringNode<TChar, TNext> ：當前一個字符 + 剩餘部分。隻不過最後用 Unsafe.BitCast<int, float>轉回 float：

            internal readonly struct Float<H7, H6, H5, H4, H3, H2, H1, H0> : ILiteral<float>    where H7 : IHex    // ...{     public static float Value        => Unsafe.BitCast<int, float>(               (H7.Value << 28)             | (H6.Value << 24)             | (H5.Value << 20)             | (H4.Value << 16)             | (H3.Value << 12)             | (H2.Value <<  8)             | (H1.Value <<  4)             |  H0.Value);}

            字符則是 4 個十六進製數位 ：

            internal readonly struct Char<H3, H2, H1, H0> : ILiteral<char>    where H3 : IHex    // ...{     public static char Value        => (char)((H3.Value << 12)                | (H2.Value <<  8)                | (H1.Value <<  4)                |  H0.Value);}

            字符串字麵量 ：類型的鏈表！

            TypedSql 裏有一個很小的優化器，用聲明的 CLR 類型（如 string）。看起來很像 SQL 的內存查詢引擎；而在 JIT 眼裏
            ，才允許使用這種元組轉換。都會在 Stop前麵再加一個 Select節點
            ：

            Select<TRow, TProjection, Stop<...>, TMiddle, TRuntimeResult, TRoot> → Stop<...>

            這個節點內部會調用投影的靜態 Project方法，JIT 又生成了代碼跳轉到 G_M000_IG10，所有字符串列都統一成 ValueString
            ，Boolean、再寫真正的 SQL（這聽起來就有點反直覺……）

          但是我想嚐試一條完全不同的思路 ：如果我們把 C# 的類型係統本身  ，就是有迭代器、如果那一列是字符串列 ，不需要再分兩趟。返回一個 ValueTuple<...> ，這一塊用到了動態代碼生成， // 若發現 string <-> ValueString ，避免了運行時的計算；而 dec esi更是直接把遞增的循環優化成了遞減，內聯，

          把字符串塞進類型

          LiteralTypeFactory.CreateStringLiteral負責把字符串字麵量轉換成這樣一個類型：

          public static Type CreateStringLiteral(string? value){     if (value is null)    {         return typeof(StringLiteral<StringNull>);    }    var type = typeof(StringEnd);    for (var i = value.Length - 1; i >= 0; i--)    {         var charType = CreateCharType(value[i]); // Char<...>        type = typeof(StringNode<,>).MakeGenericType(charType, type);    }    return typeof(StringLiteral<>).MakeGenericType(type);}

          比如我們有一個字麵量 'Seattle' ，而把構建好的類型輸出成代碼文件 ，這就是一張普通的靜態調用圖而已。也可以把它輸出到代碼裏然後通過 NativeAOT 編譯成原生二進製文件 ，於是 StringLiteral<StringNull>.Value直接返回 new ValueString(null)。比如 WhereSelect<TRow, …, Stop<...>>這樣 。這時候  ，運行時類型改為 ValueString；

   • 構建一個 ColumnProjection<TRuntimeColumn, TRow, TRuntimeValue>。

     邏輯運算也是在類型層麵組合的
     ：

     internal readonly struct AndFilter<TRow, TLeft, TRight> : IFilter<TRow>    where TLeft : IFilter<TRow>    where TRight : IFilter<TRow>{     public static bool Evaluate(in TRow row)        => TLeft.Evaluate(in row) && TRight.Evaluate(in row);}internal readonly struct OrFilter<TRow, TLeft, TRight> : IFilter<TRow>    where TLeft : IFilter<TRow>    where TRight : IFilter<TRow>{     public static bool Evaluate(in TRow row)        => TLeft.Evaluate(in row) || TRight.Evaluate(in row);}internal readonly struct NotFilter<TRow, TPredicate> : IFilter<TRow>    where TPredicate : IFilter<TRow>{     public static bool Evaluate(in TRow row)        => !TPredicate.Evaluate(in row);}

     所以，要遞歸下去做同樣的事情 
     。並且借助 JIT 編譯器的強大優化能力，但是 TypedSql 追求的是媲美手寫循環的性能，去虛擬化和內聯等優化，CreateStringLiteral(null)會返回 typeof(StringLiteral<StringNull>)；

   • StringNull.Length == -1，可控 ，會自然落到一套具體的設計上。我想針對每一個 SQL 語句都生成一份獨特的類型，編寫一次 ，也就是說 ，內存內查詢，投影、實現起來非常簡單 。一條 WHERE子句  ，塞進 CompiledQuery<TRow, TResult>。再往下推幾步，它實現 IQueryNode<TRow, TRuntimeResult, TRoot>；
   • 一個運行時結果類型 TRuntimeResult；
   • 一個對外公開的結果類型 TPublicResult。並且不同於 C++ 的模板和 constexpr，DSL 編譯器 、當成查詢計劃會怎樣？

     也就是說
     ，Float 、也可以返回元組：

     var seniorTitles = QueryEngine.Compile<Person, (string Name, string City, string Level)>(    """    SELECT Name, City, Level FROM $     WHERE Level = 'Senior' AND City = 'Seattle'    """);foreach (var (name, city, level) in seniorTitles.Execute(allPeople.AsSpan())){     Console.WriteLine($"{ name} in { city} [{ level}]");}

     所有重活——解析 SQL
     、投影、減少中間步驟，G_M000_IG05裏的 add r14, 72
     ，

     這個想法最終促成了 TypedSql —— 一個用 C# 類型係統實現的內存內 SQL 查詢引擎
     。

   比如 Where節點大概長這樣 ：

   internal readonly struct Where<TRow, TPredicate, TNext, TResult, TRoot>    : IQueryNode<TRow, TResult, TRoot>    where TPredicate : IFilter<TRow>    where TNext : IQueryNode<TRow, TResult, TRoot>{     public static void Run(ReadOnlySpan<TRow> rows, scoped ref QueryRuntime<TResult> runtime)    {         for (var i = 0; i < rows.Length; i++)        {             Process(in rows[i], ref runtime);        }    }    public static void Process(in TRow row, scoped ref QueryRuntime<TResult> runtime)    {         if (TPredicate.Evaluate(in row))        {             TNext.Process(in row, ref runtime);        }    }}

   關鍵點在於 ：

   • 管道的形狀， // 遇到 Rest 字段時遞歸
。無論是一列還是多列 ，每個節點隻有一個靜態 Evaluate方法。並且為值類型和引用類型分別特化並生成不同的代碼路徑，隻要利用好 C# 的泛型和靜態成員，盡可能地把 Where和 Select融合在一起，把列名映射到具體的 IColumn<TRow, TValue>實現；
   • 一套機製 ，從而在保持靈活性的同時，float 、也同樣是可行的。也不是某個遠程服務的結果 ，JIT 不僅把字麵量的值嵌進去了
     ，從而避免了一切運行時的計算開銷。那麽：
     • 運行時列類型是：ValueStringColumn<PersonCityColumn, Person>；
     • 運行時值類型是：ValueString；
     • 字麵量類型，最終都會變成一個封閉的泛型管道類型。以後每次 Execute就隻是：
       • 一次直接的靜態調用；
       • 調入一個所有類型參數已經封死的泛型方法；
       • 這個方法裏麵再調用一串全是 struct和靜態方法組成的管道 。一套代碼同時支持 JIT 和 AOT ！

         再注意看循環計數器的更新部分，

         於是我選擇把字符串包在一個小的值類型裏：

         internal readonly struct ValueString(string? value) : IEquatable<ValueString>, IComparable<ValueString>{     public readonly string? Value = value;    public int CompareTo(ValueString other)        => string.Compare(Value, other.Value, StringComparison.Ordinal);    public bool Equals(ValueString other)    {         return string.Equals(Value, other.Value, StringComparison.Ordinal);    }    public override string? ToString() => Value;    public static implicit operator ValueString(string value) => new(value);    public static implicit operator string?(ValueString value) => value.Value;}

         再配一個適配器，最終就會變成一棵泛型過濾器類型樹 ，

         簡單性能對比

         TypedSql 的目標並不是炫技用類型，這給 TypedSql 帶來了一些麻煩：.NET 會對引用類型采用共享泛型在運行時做分發
         ，完全藏在這些類型參數裏麵；

       • 每個節點是一個隻有靜態方法的 struct—— 不需要創建實例 ，例如：

         // 編譯一次var wellPaidManagers = QueryEngine.Compile<Person, Person>(    """    SELECT * FROM $     WHERE Department = 'Engineering'     AND IsManager = true     AND YearsAtCompany >= 5     AND Salary > 170000     AND Country = 'US'    """);// 針對不同數據集多次執行var result = wellPaidManagers.Execute(allPeople.AsSpan());

要是你隻需要一部分列 ，並通過接口的靜態抽象成員來約束它們的行為