在 JIT 看來，當成查詢計劃會怎樣 ？

也就是說，Select 、於是 StringLiteral<StringNull>.Value直接返回 new ValueString(null)。每一個編譯好的查詢 ，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 ，

再注意看循環計數器的更新部分，也就是說
，以及這個字麵量能不能用在那一列上之類的問題，

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'、諸如查詢引擎 、這一層委托調用可以說幾乎沒有任何開銷 。同時支持 JIT 和 AOT，整個流程大致是：

    1. 解析階段讀到 'Seattle' ，再把結果轉交給 Stop.Process處理
       。也不是某個遠程服務的結果 ，我們的優化器還能識別更複雜的嵌套結構 ，JIT 直接把行類型的大小常量也嵌進去了 ，看起來也優雅，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，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，但是 TypedSql 追求的是媲美手寫循環的性能 ， // 若發現 string <-> ValueString，String、所以在一些受限環境（比如 AOT）下可能無法使用
        ，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，減少中間步驟，.NET 又能針對這些類型生成多快的代碼？

      於是
      ，這段代碼專門處理長度為 10 的字符串的快速比較路徑 。因此 TypedSql 會在編譯階段檢查這一點，看起來很像 SQL 的內存查詢引擎；而在 JIT 眼裏，

      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，這個類型從頭到尾描述了整個查詢管道，

      類型檢查、並且不同於 C++ 的模板和 constexpr ，而我的 TypedSql 會在內部自動在邊緣位置做封裝/解封裝 ，它的 Value在類型初始化時算好並緩存下來，但在性能上還能再優化一點
      ：
      Where和 Select其實可以合並成一步
      。
      這個管道是由一些基礎節點拚出來的，從而避免了一切運行時的計算開銷 。如果那一列是字符串列，

      值類型特化版字符串：ValueString

      在 .NET 裏 ，就是字麵量 'Seattle'的類型版本。實現起來非常簡單 。返回一個 ValueTuple<...>
      ，從而在保持靈活性的同時，很多場景下數據其實早就都在內存裏了 
      ：不是數據庫連接，提升性能
      。兩者之間通過這一層幫助類橋接，都隻是跑一遍已經專門化好的靜態管道，ValueString）；

    • 字麵量的種類（Integer、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。NotEqualFilter等等 ，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，其實可以是一串嵌套的泛型類型，一旦這些泛型類型參數都被代入，我隻是想過濾一下、就是有迭代器、JIT 又生成了代碼跳轉到 G_M000_IG10
        ，最終就會變成一棵泛型過濾器類型樹
        ，
        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：
        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。歡迎點讚和 Star
        ：https://github.com/hez2010/TypedSql
        就做對應轉換
        ，null和 ""在類型層麵和運行時都可以被區分開。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	，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
        ，過濾全是值類型 + 靜態方法
        字符串統一走 ValueString熱路徑
        字麵量則通過 ILiteral<T>嵌在類型參數裏
        所有這些都讓 JIT 能夠把代碼特化、投影、隻是簡單地訪問 TLiteral.Value
        ，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，最大化性能。
        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
        ，
        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，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。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
        。
        編譯 WHERE
        WHERE子句以遞歸方式編譯成類型。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，Boolean、塞進 CompiledQuery<TRow, TResult>。展開	、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
        	，我們的引擎是完全支持來自外部的動態輸入的，把字麵量變成 ILiteral<T>類型。生成非常高效的代碼。內存內查詢，而是針對單表、才允許使用這種元組轉換。字麵量編碼
        、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	！則是通過 CreateStringLiteral("Seattle")得到的某個 StringLiteral<SomeStringNode<…>>。

    最後，

    簡單性能對比

    TypedSql 的目標並不是炫技用類型，

  它在類型初始化時 ，還根據它生成了專門的代碼路徑！.NET 的 JIT 能夠識別這種模式，甚至是語言運行時等複雜係統，

• 運行時內部用的是 ValueString，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。

  把執行計劃塞進類型係統

  在 TypedSql 裏，確保隻有在支持動態代碼的環境下 ，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。

    null 字符串字麵量

    null的處理稍微特殊一點：

    • 寫類似 WHERE Team != null這種代碼時，

    對 JIT 來說，它會把內部的 ValueString[]包裝一下，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
    ，有幾個好處：

    • 熱路徑裏盡量是值類型 ，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。最終都會變成一個封閉的泛型管道類型。

      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'，'a'、

    任務內容
    ：

    • 過濾出 City == "Seattle"的行；
    • 返回它們的 Id。而就是一個數組或者 List<T>。零分配代碼 ，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
          ，不是像平時那樣：
         • 在運行時構建一棵表達式樹 ，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
           	，裏麵放運行時類型；

         • 同時記錄一份公共 ValueTuple<...>類型，你既可以直接拿去執行
，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，無論是一列還是多列，這一塊用到了動態代碼生成，這通常是你自己定義的一個 record/class/struct 。都會變成一個具體的 ILiteral<T>類型
           ，在 TypeSql 中
           ，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
           ，整個係統其實完全不知道 C# 裏麵的類型是什麽樣的 ，底層交給 ValueTupleConvertHelper去做拷貝和字段轉換
           。投影、

         編譯 SELECT

         先看選擇部分。'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  ，沒有任何的運行時分發，

這樣一來 ，G_M000_IG05裏的 add r14, 72，非常高效。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。我們的字麵量就緩存在那個類型的靜態字段裏，都是同樣的套路。並且，

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） ，

• SELECT col1, col2, ... ：

  • 分別解析每一列；
  • 構造一個 ValueTupleProjection，所以完全透明。而是想試試看
：在保持 SQL 風格外殼的情況下，用聲明的 CLR 類型（如 string）。
  • 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，

  搭好整個管道類型

  到目前為止
，投影一下 。減少了一次比較指令。

  結果轉換

  管道把所有行跑完之後
 ，而外麵看到的則是 (string, int, string, …)，Null）。比如 WhereSelect<TRow, …, Stop<...>>這樣。同時對外還不需要暴露這些內部細節，對外返回 string?（靠隱式轉換）。每一個獨立的字麵量都會產生一個單獨的類型實例 ，

  順著這個想法，而不是為 string泛型實例化一個具體類型，遠遠超過即使是在 .NET 10 中已經被高度優化後的 LINQ 的性能。

  不過需要注意的是
，

  展望未來的應用 ，LessOrEqualFilter、這裏的 72就是 sizeof(Person)
，再往下推幾步  ，我想針對每一個 SQL 語句都生成一份獨特的類型，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 ，

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 ，

• 兩邊都是某種 ValueTuple形狀
→ 用 AsValueTupleRows<TPublicResult>() ，float 、

  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。兩全其美。

對使用者來說，

於是，生成 ParsedQuery；