第80章：Visitor ②：標準例（ExpressionVisitor）で学ぶ🧠✨

ねらい 🎯

• Visitorパターンが「固定された構造（ツリー）に対して、操作を増やしたい」時に強い理由を、.NET標準の ExpressionVisitor で体感する🧩
• 「式ツリー（Expression Tree）」が コードをデータとして持つ仕組み だと理解して、読む・数える・書き換えるの基本をつかむ🌳🔍
• “標準の仕組み”の読み方（F12で定義へジャンプ→責務を見抜く）を身につける📚✨

---

到達目標 ✅

• ExpressionVisitor が「走査・調査・コピー（書き換え）」のための土台だと説明できる🙂 (Microsoft Learn)
• 式ツリーが immutable（不変） なので、変更したいときは 新しいツリーを作る 必要があると理解できる🧊🔁 (Microsoft Learn)
• VisitXxx(...) をオーバーライドして、(1)数える と (2)定数を書き換える ができる🛠️✨
• Compile() して動作確認できる（式ツリー→デリゲート）⚙️🚀 (Microsoft Learn)

---

手順 🧭✨

1) 式ツリーってなに？（超ミニ）🌳

式ツリーは「コードを木構造として表したデータ」だよ🧾 たとえば Expression<Func<int,bool>> にラムダを代入すると、デリゲートじゃなく“木” が作られる感じ🌱 (Microsoft Learn)

• うれしいこと🎁

  • 木を 読む（条件は何？どんなメソッド呼んでる？）
  • 木を 書き換える（条件に && !IsDeleted を足す等）
  • 木を 別の形に変換（SQLに変換…みたいな世界）

2026-02時点メモ📝：.NET 10 は LTS として公開されていて、サポート期限も明確だよ（長く使う前提の基盤にしやすい）⏳✨ (Microsoft Learn)

---

2) ExpressionVisitor を「定義へジャンプ」で眺める 👀📚

ExpressionVisitor の役目はシンプルで、式ツリーを走査して、調べたり、コピー（必要なら一部差し替え）したり するための“訪問者”だよ🧳✨ (Microsoft Learn)

ポイントはここ👇

• 式ツリーは immutable（不変） だから、ノードを“直接書き換え”はしない🧊
• 変えたいときは「元ツリーをたどりつつ、新しいツリーを組み立てる」🔁
• 何も変えなければ 同じインスタンスが返る（ムダに新しいのを作らない）🧠✨ (Microsoft Learn)

---

3) まずは「読む」：ノード数を数える Visitor 🧮🌳

対象の例として、超ミニの注文モデルでいくよ🍰🛒

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq.Expressions;

public sealed record Order(int Id, decimal Total, bool IsDeleted);

public sealed class NodeCountVisitor : ExpressionVisitor
{
    public int TotalVisited { get; private set; }
    public Dictionary<ExpressionType, int> ByType { get; } = new();

    public override Expression? Visit(Expression? node)
    {
        if (node is null) return null;

        TotalVisited++;

        var type = node.NodeType;
        ByType[type] = ByType.TryGetValue(type, out var c) ? c + 1 : 1;

        return base.Visit(node); // ★ここで「子ノードへ進む」
    }
}

使ってみる👇

using System;
using System.Linq.Expressions;

Expression<Func<Order, bool>> expr =
    o => o.Total >= 1000m && !o.IsDeleted;

var counter = new NodeCountVisitor();
counter.Visit(expr);

Console.WriteLine(counter.TotalVisited);
foreach (var kv in counter.ByType)
{
    Console.WriteLine($"{kv.Key}: {kv.Value}");
}

ここで分かること💡

• “条件式”が、Binary（AndAlso / GreaterThanOrEqual）とか MemberAccess（プロパティ参照）とかのノードでできてる🌳
• Visitorは 構造（式ツリー）を固定して、操作（数える）だけ足せる のが強い🧳✨

---

4) 次は「書き換える」：定数を差し替える Visitor 🔁💸

「1000m を 2000m に変える」みたいな“わかりやすい書き換え”をやってみよ〜🪄

using System;
using System.Linq.Expressions;

public sealed class ReplaceDecimalConstantVisitor : ExpressionVisitor
{
    private readonly decimal _from;
    private readonly decimal _to;

    public ReplaceDecimalConstantVisitor(decimal from, decimal to)
    {
        _from = from;
        _to = to;
    }

    protected override Expression VisitConstant(ConstantExpression node)
    {
        if (node.Type == typeof(decimal) &&
            node.Value is decimal d &&
            d == _from)
        {
            return Expression.Constant(_to, typeof(decimal));
        }

        return base.VisitConstant(node);
    }
}

実行して差を確認👇（式ツリーは Compile() して動かせるよ⚙️） (Microsoft Learn)

using System;
using System.Linq.Expressions;

Expression<Func<Order, bool>> expr =
    o => o.Total >= 1000m && !o.IsDeleted;

var rewritten = (Expression<Func<Order, bool>>)
    new ReplaceDecimalConstantVisitor(1000m, 2000m).Visit(expr)!;

var f1 = expr.Compile();
var f2 = rewritten.Compile();

var order = new Order(1, total: 1500m, isDeleted: false);

Console.WriteLine(f1(order)); // True（>=1000）
Console.WriteLine(f2(order)); // False（>=2000）

ここがVisitorっぽさの核心🥹✨

• 構造（式ツリー）のクラス群はそのまま
• 操作（定数差し替え）だけ別クラスで追加
• しかも immutable だから、“新しい式”が返る 感覚がめちゃ大事🧊🔁 (Microsoft Learn)

---

5) AI補助（Copilot/Codex）でやるなら 🤖✍️（ミスりがちな所だけ押さえる）

AIに ExpressionVisitor を書かせるときのコツは「絶対に守る契約」を先に縛ることだよ🪢

• こう書くと安全度UP⬆️

  • 「ExpressionVisitor を継承し、VisitConstant だけを override」
  • 「式ツリーは不変なので、差し替えが必要なときだけ Expression.Constant を返す」
  • 「それ以外は base.VisitConstant(node)」
  • 「MSTest で期待値を1つ書く」🧪✨

---

よくある落とし穴 ⚠️😵

• base.VisitXxx(...) を呼ばずに、子ノードを辿れず“途中で止まる”🛑
• 書き換えたのに、戻り値を受け取らず「元の式のまま動かしてた」😇
• Expression<Func<...>> と Func<...> を混同（前者は木、後者は実行コード）🌳⚙️ (Microsoft Learn)
• Compile() を毎回呼んで重くする（同じ式なら使い回しを考える）🐢
• 「何でも式ツリーでやろう」として複雑化（普通の if でよい場面も多い）🌀

---

ミニ演習（10〜30分）🧪🌸

演習A：ノードの種類トップ3を出す🏆

• NodeCountVisitor の結果 ByType を、件数降順で上位3つ表示してみよ📊✨
• 「この条件式、どんなノードが多い？」が見えてくるよ👀

演習B：!o.IsDeleted を“自動で付ける”🏷️

• 目標：Expression<Func<Order,bool>> を受け取って、 返り値の式が 必ず && !o.IsDeleted を含む ようにする🔒

• ヒント：VisitLambda を override して node.Body の前に AndAlso を合成する🧩

  • ただし「すでに含まれてたら二重に足さない」は発展でOK🙆‍♀️

演習C：テスト1本で守る🛡️

• 1500円の注文が、

  • 元の式だと True
  • 書き換え後（2000円しきい値）だと False を確認するテストを書いてね🧪✨ (Microsoft Learn)

---

自己チェック ✅✅

• 式ツリーは immutable なので「変更＝新しい式を作る」って言える？🧊🔁 (Microsoft Learn)
• ExpressionVisitor が「走査しながら調査 or 差し替えできる」って説明できる？🧳✨ (Microsoft Learn)
• VisitConstant を override して「特定の定数だけ差し替え」できた？💎
• Compile() で動作差分を確認できた？⚙️🚀 (Microsoft Learn)