使用 C#8.0 在 Visual Studio 中优化 switch case 后出现意外结果

Question

今天在编码时，visual studio 通知我我的 switch case 可以优化。但是我拥有的代码与 Visual Studio 从我的 switch 案例生成的代码不会产生相同的结果。

我使用的枚举：

public enum State
{
    ExampleA,
    ExampleB,
    ExampleC
};

以下代码运行后，该值等于 2147483647。

State stateExample = State.ExampleB;
double value;

switch (stateExample)
{
    case State.ExampleA:
        value = BitConverter.ToSingle(BitConverter.GetBytes((long)2147483646), 0);
        break;
    case State.ExampleB:
        value = BitConverter.ToUInt32(BitConverter.GetBytes((long)2147483647), 0);
        break;
    case State.ExampleC:
        value = BitConverter.ToInt16(BitConverter.GetBytes((long)2147483648), 0);
        break;
    default:
        value = 0;
        break;
}

但是当visual studio优化switch case的时候，这个值变成了2147483648。

State stateExample = State.ExampleB;
double value = stateExample switch
{
    State.ExampleA => BitConverter.ToSingle(BitConverter.GetBytes((long)2147483646), 0), //Commenting this line results in correct value
    State.ExampleB => BitConverter.ToUInt32(BitConverter.GetBytes((long)2147483647), 0),
    State.ExampleC => BitConverter.ToInt16(BitConverter.GetBytes((long)2147483648), 0),
    _ => throw new InvalidOperationException()
};

这只是带有重现错误输出信息的代码，而不是生产中运行的实际代码。我发现奇怪的是，如果我注释掉State.ExampleA最后一个代码块中的行，就会写入正确的值。

我的问题是：这是一个错误吗？还是我在这里遗漏了什么？

Answer 1

这突出了语句和表达式之间的区别。你之前的 switch 是一个 switch语句，这是运行的分配。

value = BitConverter.ToUInt32(BitConverter.GetBytes((long)2147483647), 0);

在这里，您将uint（右侧）转换为double（左侧）。您实际上在 switch 语句的每个分支中进行了不同的转换，这很好，因为它们是单独的赋值语句。

将其与优化后的操作进行比较：switch 语句变成了 switch表达式。并且表达式只有一个类型。这个表达式的类型是什么？

stateExample switch
{
    State.ExampleA => BitConverter.ToSingle(BitConverter.GetBytes((long)2147483646), 0), //Commenting this line results in correct value
    State.ExampleB => BitConverter.ToUInt32(BitConverter.GetBytes((long)2147483647), 0),
    State.ExampleC => BitConverter.ToInt16(BitConverter.GetBytes((long)2147483648), 0),
    _ => throw new InvalidOperationException()
}

开关的每一个分支返回不同的类型- float，uint和short分别。所以 C# 需要找到一种类型，所有这三个都可以隐式转换为。而float被发现。C# 不能只是“弄清楚”开关在运行时返回什么，并计算出“动态”执行的转换。

每个分支中返回的东西必须首先转换为float. 因此，整个表达式的类型是float。最后，您将 分配float给value，这是一个double。

所以整体转换是uint-> float-> double，导致精度损失。

Answer 2

这将起作用：

double value1 = stateExample switch
    {
        State.ExampleA => (double)BitConverter.ToSingle(BitConverter.GetBytes((long)2147483646), 0), //Commenting this line results in correct value
        State.ExampleB => BitConverter.ToUInt32(BitConverter.GetBytes((long)2147483647), 0),
        State.ExampleC => BitConverter.ToInt16(BitConverter.GetBytes((long)2147483648), 0),
        _ => throw new InvalidOperationException()
    };

BitConverter.ToSingle 返回float所以编译器推断 float（之间float，uint并short作为输出型的开关式（铸造）uint和short到它），然后投射它的结果double，其结果在精度损失ExampleB的情况下。