通过编译器生成的locals以可为空的结构隐式转换为System.Double:为什么会失败？

Question

鉴于以下内容,为什么会抛出InvalidCastException？我不明白为什么它应该在一个bug之外(这是在x86; x64与clrjit.dll中的0xC0000005崩溃).

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        MyDouble? my = new MyDouble(1.0);
        Boolean compare = my == 0.0;
    }

    struct MyDouble
    {
        Double? _value;

        public MyDouble(Double value)
        {
            _value = value;
        }

        public static implicit operator Double(MyDouble value)
        {
            if (value._value.HasValue)
            {
                return value._value.Value;
            }

            throw new InvalidCastException("MyDouble value cannot convert to System.Double: no value present.");
        }
    }
}

以下是为以下内容生成的CIL Main():

.method private hidebysig static void Main(string[] args) cil managed
{
    .entrypoint
    .maxstack 3
    .locals init (
        [0] valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<valuetype Program/MyDouble> my,
        [1] bool compare,
        [2] valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<valuetype Program/MyDouble> CS$0$0000,
        [3] valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<float64> CS$0$0001)
    L_0000: nop 
    L_0001: ldloca.s my
    L_0003: ldc.r8 1
    L_000c: newobj instance void Program/MyDouble::.ctor(float64)
    L_0011: call instance void [mscorlib]System.Nullable`1<valuetype Program/MyDouble>::.ctor(!0)
    L_0016: nop 
    L_0017: ldloc.0 
    L_0018: stloc.2 
    L_0019: ldloca.s CS$0$0000
    L_001b: call instance bool [mscorlib]System.Nullable`1<valuetype Program/MyDouble>::get_HasValue()
    L_0020: brtrue.s L_002d
    L_0022: ldloca.s CS$0$0001
    L_0024: initobj [mscorlib]System.Nullable`1<float64>
    L_002a: ldloc.3 
    L_002b: br.s L_003e
    L_002d: ldloca.s CS$0$0000
    L_002f: call instance !0 [mscorlib]System.Nullable`1<valuetype Program/MyDouble>::GetValueOrDefault()
    L_0034: call float64 Program/MyDouble::op_Implicit(valuetype Program/MyDouble)
    L_0039: newobj instance void [mscorlib]System.Nullable`1<float64>::.ctor(!0)
    L_003e: stloc.3 
    L_003f: ldloca.s CS$0$0001
    L_0041: call instance !0 [mscorlib]System.Nullable`1<float64>::GetValueOrDefault()
    L_0046: call float64 Program/MyDouble::op_Implicit(valuetype Program/MyDouble)
    L_004b: conv.r8 
    L_004c: ldc.r8 0
    L_0055: bne.un.s L_0060
    L_0057: ldloca.s CS$0$0001
    L_0059: call instance bool [mscorlib]System.Nullable`1<float64>::get_HasValue()
    L_005e: br.s L_0061
    L_0060: ldc.i4.0 
    L_0061: stloc.1 
    L_0062: ret 
}

注意IL中的行0x2D - 0x3E.它检索MyDouble?实例,对其进行调用,GetValueOrDefault在其上调用隐式运算符,然后将结果包装在a中Double?并将其存储在编译器生成的CS$0$0001本地中.在行0x3F到0x55中,我们检索CS$0$0001值,'unwrap'通过GetValueOrDefault然后比较为0 ... 但是等待一分钟!什么是MyDouble::op_Implicit在线0x46上进行的额外调用？

如果我们调试C#程序,我们确实会看到2个调用implicit operator Double(MyDouble value),并且它是第二个调用失败,因为value未初始化.

这里发生了什么？

Answer 1

它显然是一个C#编译器错误.谢谢你引起我的注意.

顺便提一下,让用户定义的隐式转换运算符抛出异常是一种不好的做法.文档声明隐式转换应该是那些从不抛出的转换.你确定你不希望这是一个明确的转换吗？

无论如何,回到bug.

C#3和4中的错误重现,但不是C#2中的错误.这意味着这是我的错.当我重新编写用户定义的提升隐式操作符代码以使其与表达式树lambdas一起工作时,我可能导致了这个错误.对于那个很抱歉!该代码非常棘手,显然我没有充分测试它.

代码应该做的是:

首先,重载解析试图解决==的含义.两个参数都有效的最佳==运算符是比较两个可空双精度的提升运算符.因此,应将其分析为:

Boolean compare = (double?)my == (double?)0.0; 

(如果你编写这样的代码,那么它在C#3和4中做正确的事情.)

提升==运算符的含义是:

• 评估两个论点
• 如果两者都为null则结果为真 - 显然在这种情况下不会发生这种情况
• 如果一个为null而另一个不为则结果为false
• 如果两者都不为null,那么两者都被解包为double,并比较为double.

现在的问题是"评估左手边的正确方法是什么？"

我们这里有一个来自MyDouble的提升用户定义的转换运营商？加倍？正确的行为是:

• 如果"my"为null,那么结果是null double？
• 如果"my"不为null,则结果是用户定义的my.Value转换为double,然后将该double转换为double？

显然,在这个过程中出现了问题.

我将在我们的数据库中输入一个错误,但任何修复都可能会错过进入下一个Service Pack的更改的截止日期.如果我是你,我会寻找解决方法.再次,为错误道歉.

Answer 2

对我来说这肯定看起来像编译错误.IL建议编译器生成转换MyDouble的代码？转换运算符为double,然后为double？但是,当它再次使用转换运算符时,需要一个急转直下？那是坏的,错误的论证类型.也没有必要.

这篇反馈文章类似于这个错误.已经超过6年,这必定是编译器的一个棘手的部分.我确实想到了.