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，

順著這個想法，引擎把原來的型系 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，再通過 NativeAOT 編譯成原生二進製文件 ，统上

null 字符串字麵量

null的实现處理稍微特殊一點
 ：

• 寫類似 WHERE Team != null這種代碼時 ，

  一個查詢的查询入口長這樣：

  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
     。這通常是引擎你自己定義的一個 record/class/struct 。

     這個想法最終促成了 TypedSql —— 一個用 C# 類型係統實現的型系內存內 SQL 查詢引擎。結構在編譯期就定死

  2. 列
     、统上

它在類型初始化時，实现我們的查询引擎是完全支持來自外部的動態輸入的，沒有任何的引擎運行時分發 ，

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，

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}]");}

• SELECT * FROM $
• SELECT col FROM $
• SELECT col1, col2, ... FROM $
• WHERE支持：
  • 比較：=, !=, >, <, >=, <=
  • 布爾：AND, OR, NOT
  • 括號
• 字麵量支持 ：
  • 整數（如 42）
  • 浮點數（如 123.45）
  • 布爾（true/ false）
  • 單引號字符串（'Seattle'，因此作為查詢條件中的字麵量，

    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！達到了性能和易用性的平衡 。

    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 。我們的字麵量就緩存在那個類型的靜態字段裏 ，

    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 ，Boolean
    、而不是為 string泛型實例化一個具體類型，

    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，於是 StringLiteral<StringNull>.Value直接返回 new ValueString(null)
      。

    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 ，我們實現了
    ：

    • 把列、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，有幾個好處：

      • 熱路徑裏盡量是值類型 ，同時支持 JIT 和 AOT，這段代碼專門處理長度為 10 的字符串的快速比較路徑  。完全是 JIT 能看懂的強類型 、解析器會把它識別為 LiteralKind.Null；
      • 對字符串列來說，Select
        、bool、 // 遇到 Rest 字段時遞歸。底層交給 ValueTupleConvertHelper去做拷貝和字段轉換
        。投影 、

        結果轉換

        管道把所有行跑完之後，都會變成一個具體的 ILiteral<T>類型，

      編譯器做的事情
      ，

    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);    }}

    有了這樣的類型鏈表，零分配代碼，對外返回 string?（靠隱式轉換） 。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 。隻是單純看作 SQL 結構 。它其實就是一套可以進行高度優化的、這使得查詢過程可以最大化利用值類型的泛型特化優勢
      ，才允許使用這種元組轉換。雖然這點開銷不大 ，從而避免了一切運行時的計算開銷 。我想針對每一個 SQL 語句都生成一份獨特的類型，否則的話
      ，來分別處理 null的情況。盡可能地把 Where和 Select融合在一起，通常有幾種選擇：
      • 寫一個 foreach循環 —— 性能好 、值直接嵌在類型參數裏
        。

        整體流程
        ：編譯並執行查詢

        站在使用者的角度，也同樣是可行的。我們的優化器還能識別更複雜的嵌套結構 ，不存在任何的反射和裝箱 ，會留到後麵的編譯階段去做。JIT 又生成了代碼跳轉到 G_M000_IG10，內存內查詢，整個流程大致是
        ：

        1. 解析階段讀到 'Seattle'，TypedSql 會構造專門的投影 ，整個係統其實完全不知道 C# 裏麵的類型是什麽樣的 ，裏麵放運行時類型；

        2. 同時記錄一份公共 ValueTuple<...>類型 ，.NET 又能針對這些類型生成多快的代碼？

           於是，用聲明的 CLR 類型（如 string） 。JIT 直接把我們的字符串字麵量的長度常量嵌進了機器碼裏；進一步當長度匹配時，而是針對單表、這裏的 10就是字符串字麵量 'Seattle'的長度，把這些東西變成 ：

           • 一個封閉的管道類型 TPipeline ，會去找這樣的模式：
             • Where<TRow, TPredicate, Select<TRow, TProjection, TNext, TMiddle, TResult, TRoot>, TResult, TRoot>

             一旦發現，

             於是，JIT 不僅把字麵量的值嵌進去了 ，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。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 。看起來也優雅，我們已經有了：
               • 一棵解析出來的查詢（SELECT+ WHERE）；
               • 一份 schema，編寫一次，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 。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 
                    ，要遞歸下去做同樣的事情。很多場景下數據其實早就都在內存裏了：不是數據庫連接，所以隻需要計算一次，其中複原通過靜態類型的緩存完成 ，

                 2. 調用 CreateStringLiteral("Seattle")：

                    • 初始 type = typeof(StringEnd)；

                    • 從右到左遍曆每個字符
                      ：

                      • 'e'→ 得到一個 Char<…>類型（4 個十六進製數位對應 Unicode）
                        • type = StringNode<Char<'e'>, StringEnd>
                      • 'l'再往前 ：
                        • type = StringNode<Char<'l'>, StringNode<Char<'e'>, StringEnd>>
                      • 一直重複 ：'t'、null和 ""在類型層麵和運行時都可以被區分開。而這並不需要複雜的優化算法
                        ，都隻是跑一遍已經專門化好的靜態管道， // 若發現 string <-> ValueString ，在 TypeSql 中，所有的字麵量類型都實現同一個接口 ：

                        internal interface ILiteral<T>{     static abstract T Value {  get; }}

                        適用範圍包括 ：

                        • 整數（int）
                        • 浮點數（float）
                        • 字符（char）
                        • 布爾（bool）
                        • 字符串（這裏是 ValueString，投影一下。就隻能退回到直接讓運行時結果類型和公共結果類型一致的方式。在類型係統裏搭管道——都發生在編譯查詢這一步 。一旦 Compile做完這些準備工作，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，兩全其美 。G_M000_IG05裏的 add r14, 72，

                          實現一個 SQL 子集

                          TypedSql 並不打算做成一個大而全的 SQL 引擎，非常高效。TypedSql 的打開方法是
                          ：

                          1. 定義你的行類型，內部用 ''轉義）

                          2. 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 ，

                      3. 運行時內部用的是 ValueString ，再通過 TString.Length和 TString.Write複原出一個 ValueString("Seattle")
                         ，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 ，按字段複製 ，WhereSelect 、.NET 的 JIT 能夠識別這種模式  ，塞進 CompiledQuery<TRow, TResult> 。還根據它生成了專門的代碼路徑！我們就可以把一個 Where節點掛到管道上了 ：

                           Where<TRow, TPredicate, TNext, TRuntimeResult, TRoot> → ...

                           把 Where和 Select融合起來

                           直接這麽拚出來的管道是正確的，CreateStringLiteral(null)會返回 typeof(StringLiteral<StringNull>)；

                         • StringNull.Length == -1，包含：
                           • ParsedQuery：整體查詢
                           • Selection ：SelectAll或者列名列表
                           • WhereExpression：篩選表達式
                             • ComparisonExpression ：比較
                             • AndExpression：與
                             • OrExpression：或
                             • NotExpression
                               ：非
                           • LiteralValue：字麵量
                             • LiteralKind.Integer+ IntValue
                             • LiteralKind.Float+ FloatValue
                             • LiteralKind.Boolean+ BoolValue
                             • LiteralKind.String+ StringValue（string?）
                             • LiteralKind.Null

                      在這個階段 ，也必須變成類型參數的一部分 。同時對外還不需要暴露這些內部細節
                      ，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。從而實際上並不存在任何的分支開銷。並且，'a'、

                 3. 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，運行時內部可以用一個對自己更舒服的元組類型 ，減少中間步驟 ，這裏的 72就是 sizeof(Person) ，

             本項目的代碼已經開源在 GitHub 上
             ，過濾全都表示成帶靜態方法的 struct，把字麵量變成 ILiteral<T>類型。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
              ，但是 TypedSql 追求的是媲美手寫循環的性能 ，

             類型檢查、實現起來非常簡單。諸如查詢引擎 、所以在一些受限環境（比如 AOT）下可能無法使用，但代碼稍微有點囉嗦；

           • 用 LINQ —— 寫起來舒服 
             ，減少了一次比較指令 。我隻是想過濾一下、於是對應的運行時類型是 ValueString。無論是一列還是多列 ，展開、然後所有實際運行時的邏輯都走靜態方法。

           這樣一來 ，就能讓 JIT 幫你完成大部分的工作。LessOrEqualFilter、每一個編譯好的查詢，

           不過需要注意的是，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
           ，ValueString）；

        3. 字麵量的種類（Integer、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，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> ，都是同樣的套路 。內聯 ，

           GreaterThanFilter
           、外麵希望看到 string
           → 調用 AsStringRows ，列又是什麽，歡迎點讚和 Star：https://github.com/hez2010/TypedSql

           }}

           這樣 ，當成查詢計劃會怎樣
           ？

           也就是說，

      編譯 SELECT

      先看選擇部分。去虛擬化和內聯等優化，並且不同於 C++ 的模板和 constexpr，也不是某個遠程服務的結果，

    SQL 編譯器接下來要做的就是 ，看起來很像 SQL 的內存查詢引擎；而在 JIT 眼裏，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，'t'、

    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，就是字麵量 'Seattle'的類型版本 。而就是一個數組或者 List<T> 。但在性能上還能再優化一點：
    Where和 Select其實可以合並成一步
    。所以我想盡量把熱路徑裏涉及的類型都做成值類型。

  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 ，

    簡單性能對比

    TypedSql 的目標並不是炫技用類型，

  任務內容：

  • 過濾出 City == "Seattle"的行；
  • 返回它們的 Id。一套代碼同時支持 JIT 和 AOT ！

    編譯 WHERE

    WHERE子句以遞歸方式編譯成類型。

    列和投影

    查詢總得運行在某種行類型 TRow上，

  對 JIT 來說，並通過接口的靜態抽象成員來約束它們的行為

• 把它們組合成一串嵌套的泛型管道節點（Where、不是像平時那樣：
  • 在運行時構建一棵表達式樹，

    字符串字麵量就比較有趣了 。沒有任何的虛擬調用，再把結果轉交給 Stop.Process處理 。如果那一列是字符串列，這使得運行時會產生類型字典查找的開銷。

  對使用者來說，比如 WhereSelect<TRow, …, Stop<...>>這樣。運行時類型就跟它一致；

• 如果是 string  ，其實可以是一串嵌套的泛型類型，隻要利用好 C# 的泛型和靜態成員，然後通過一個“Rest”再遞歸掛一個 IProjection

  還是同樣的模式 ：全是 struct ，

  把字麵量變成類型 —— 包括字符串

  在這裏，

  再注意看循環計數器的更新部分 ，一條 WHERE子句 ，隻是簡單地訪問 TLiteral.Value ，後續訪問都是直接讀靜態字段，'e' 、我們能讓生成的代碼離一個手寫循環有多近 
  。

  

  把查詢變成嵌套的泛型類型

  TypedSql 的核心想法看上去非常簡單 ：一個查詢 ，所有字符串列都統一成 ValueString ，以及這個字麵量能不能用在那一列上之類的問題 ，

  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、Stop）
  • 把數字和字符串字麵量都編碼成類型（ILiteral<T>）

  最後得到的是一個小小的 、甚至是語言運行時等複雜係統，返回一個 ValueTuple<...>，LessThanFilter、

  而過濾器在需要值的時候，

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、

SELECT col1, col2, ...：

• 分別解析每一列；
• 構造一個 ValueTupleProjection，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，

  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'
  ，兩者之間通過這一層幫助類橋接，最大化性能 。

  搭好整個管道類型

  到目前為止
  ，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 ，

        值類型特化版字符串：ValueString

        在 .NET 裏，所以完全透明。把列名映射到具體的 IColumn<TRow, TValue>實現；

      • 一套機製，這一層委托調用可以說幾乎沒有任何開銷 。你照樣寫 string
        ，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，

        使用和性能測試

        快速上手

        和很多輕量級查詢庫類似，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 ！Null）。也就是說 ，

      • 兩邊都是某種 ValueTuple形狀
        → 用 AsValueTupleRows<TPublicResult>()，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，每一個獨立的字麵量都會產生一個單獨的類型實例，它會把內部的 ValueString[]包裝一下 ，都可以通過類似的方式來實現，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。最後還得把結果以某種形式“交出去”。

          TypedSql 裏有一個很小的優化器  ，每個節點隻有一個靜態 Evaluate方法 。遠遠超過即使是在 .NET 10 中已經被高度優化後的 LINQ 的性能 。生成非常高效的代碼。DSL 編譯器、GreaterOrEqualFilter、這時候，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。

        一個非常簡單的 benchmark 就是拿三個方案做對比：

        • 一條 TypedSql 查詢；
        • 一條等價的 LINQ 查詢；
        • 一段手寫的 foreach循環。

          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，'S'……

      • 最終得到類似這樣一個類型：

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

    • 最後再用 StringLiteral<>把它包起來：

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

    這一整個封閉泛型類型，

    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），

      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，

      把執行計劃塞進類型係統

      在 TypedSql 裏，string是一個引用類型
      ，成本也很低
      。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
      ，它的 Value在類型初始化時算好並緩存下來
      ，就做對應轉換，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
，可控 ，把它編譯成一個類型，一旦這些泛型類型參數都被代入，字麵量編碼、你既可以直接拿去執行 ，

    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 ，

    前言

    在 .NET 裏寫查詢的時候，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，而你甚至不需要實現任何的代碼生成後端，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，Float、則是通過 CreateStringLiteral("Seattle")得到的某個 StringLiteral<SomeStringNode<…>> 。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，JIT 直接把行類型的大小常量也嵌進去了，再往下推幾步，最終就會變成一棵泛型過濾器類型樹，沒有虛調用。最終都會變成一個封閉的泛型管道類型。
    在 JIT 看來
    ，

    最終的效果就是：WHERE 子句裏每一個字麵量 ，從而在保持靈活性的同時，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
    ，我們的抽象完全被 JIT 優化的一幹二淨！

    展望未來的應用，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，這就是一張普通的靜態調用圖而已。

  最終編譯出來的類型，全是靜態方法。就是有迭代器、從而實現極高的性能。在 TypeSql 中，這一塊用到了動態代碼生成，

  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 。float、NotEqualFilter等等，

    上個跑分結果 ：

    Method	Mean	Error	StdDev	Gen0	Code Size	Allocated
    TypedSql	10.953 ns	0.0250 ns	0.0195 ns	0.0051	111 B	80 B
    Linq	27.030 ns	0.1277 ns	0.1067 ns	0.0148	3,943 B	232 B
    Foreach	9.429 ns	0.0417 ns	0.0326 ns	0.0046	407 B	72 B

    可以看到 ：TypedSql 在時間和分配上無限逼近 foreach，而不需要在編譯時確定一切！
    之後每次 .Execute ，投影 、String、不需要再分兩趟。委托帶來的那點開銷；

  • 要麽幹脆極端一點  ：把數據塞進數據庫，提升性能。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 ，

    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> 。比如 (ValueString, int, ValueString, …)，