c# – CIL – 拳击/拆箱与Nullable
作者：互联网
如果我理解CLR如何处理事情和处理无效的方式,如Boxing / Unboxing Nullable Types – Why this implementation?所述,仍然有些让我困惑的事情.例如,以下C#7代码
void C<T>(object o) where T : struct {
if (o is T t)
Console.WriteLine($"Argument is {typeof(T)}: {t}");
}
编译成以下CIL
IL_0000: ldarg.0
IL_0001: isinst valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<!!T>
IL_0006: unbox.any valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<!!T>
IL_000b: stloc.1
IL_000c: ldloca.s 1
IL_000e: call instance !0 valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<!!T>::GetValueOrDefault()
IL_0013: stloc.0
IL_0014: ldloca.s 1
IL_0016: call instance bool valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<!!T>::get_HasValue()
IL_001b: brfalse.s IL_003c
IL_001d: ldstr "Argument is {0}: {1}"
IL_0022: ldtoken !!T
IL_0027: call class [mscorlib]System.Type [mscorlib]System.Type::GetTypeFromHandle(valuetype [mscorlib]System.RuntimeTypeHandle)
IL_002c: ldloc.0
IL_002d: box !!T
IL_0032: call string [mscorlib]System.String::Format(string, object, object)
IL_0037: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
IL_003c: ret
但是下面的C#
void D<T>(object o) where T : struct {
if (o is T)
Console.WriteLine($"Argument is {typeof(T)}: {(T) o}");
}
编译成以下CIL
IL_0000: ldarg.0
IL_0001: isinst !!T
IL_0006: brfalse.s IL_002c
IL_0008: ldstr "Argument is {0}: {1}"
IL_000d: ldtoken !!T
IL_0012: call class [mscorlib]System.Type [mscorlib]System.Type::GetTypeFromHandle(valuetype [mscorlib]System.RuntimeTypeHandle)
IL_0017: ldarg.0
IL_0018: unbox.any !!T
IL_001d: box !!T
IL_0022: call string [mscorlib]System.String::Format(string, object, object)
IL_0027: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
IL_002c: ret
我认为发生了什么：查看第一种方法的CIL,似乎(1)检查参数是否为[盒装？] Nullable< T>,如果是,则将其推入堆栈,否则为null,( 2)取消它(如果它为空？),(3)尝试获取其值,否则默认(T),(4)然后检查它是否有值,如果没有则分支出来.第二种方法的CIL足够简单,它只是试图取消打包参数.
如果两个代码的语义是等价的,为什么前一种情况涉及拆箱到Nullable< T>.而前一种情况“只是拆箱”？其次,在第一个CIL中,如果对象参数是一个盒装的int,我现在认为它正是它在tin上所说的(即盒装的int而不是盒装的Nullable< int>),不会isinst指令总是失败？ Nullable< T>即使在CIL级别也能得到特殊待遇？
更新：在手写一些MSIL之后,看起来该对象(如果它确实是一个盒装的int)可以解包到int或Nullable< int>中.
.method private static void Foo(object o) cil managed {
.maxstack 1
ldarg.0
isinst int32
brfalse.s L_00
ldarg.0
unbox.any int32
call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(int32)
L_00:
ldarg.0
isinst valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<int32>
brfalse.s L_01
ldarg.0
unbox valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<int32>
call instance !0 valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<int32>::GetValueOrDefault()
call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(int32)
L_01:
ldarg.0
unbox valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<int32>
call instance bool valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<int32>::get_HasValue()
brtrue.s L_02
ldstr "No value!"
call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
L_02:
ret
}
解决方法:
C#7中的新语法是一次进行类型检查和类型转换.在旧版本中,这通常以两种可能的方式完成.
if(o is T)
//use (T)o
T t = o as T;
if(t != null)
//use t
对于引用类型,第一个具有冗余转换,因为is被编译为isinst和条件分支,正如您可以从使用的CIL指令中看到的那样.第二个代码与CIL方面的第一个代码相同,减去额外的(T)o cast(编译为castclass).
对于值类型,第二个选项只能以可空类型完成,我也认为它实际上比第一个慢(必须创建一个结构).
我已经将以下方法编译为CIL：
static void C<T>(object o) where T : struct
{
T? t = o as T?;
if(t != null)
Console.WriteLine("Argument is {0}: {1}", typeof(T), t);
}
生成此代码：
.method private hidebysig static void C<valuetype .ctor ([mscorlib]System.ValueType) T>(object o) cil managed
{
// Code size 48 (0x30)
.maxstack 3
.locals init (valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<!!T> V_0)
IL_0000: ldarg.0
IL_0001: isinst valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<!!T>
IL_0006: unbox.any valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<!!T>
IL_000b: stloc.0
IL_000c: ldloca.s V_0
IL_000e: call instance bool valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<!!T>::get_HasValue()
IL_0013: brfalse.s IL_002f
IL_0015: ldstr "Argument is {0}: {1}"
IL_001a: ldtoken !!T
IL_001f: call class [mscorlib]System.Type [mscorlib]System.Type::GetTypeFromHandle(valuetype [mscorlib]System.RuntimeTypeHandle)
IL_0024: ldloc.0
IL_0025: box valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<!!T>
IL_002a: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string,
object,
object)
IL_002f: ret
}
除了调用GetValueOrDefault之外,这正是问题中的代码,因为我没有获得可空实例的实际值.
可以为空的类型不能直接装箱或取消装箱,只能通过它们的底层值,或者作为普通的空值.第一个isinst确保其他类型不会产生异常(我想isinst !! T也可以使用),而只是一个空引用.然后,unbox.any操作码从引用中形成一个可为空的实例,然后像往常一样使用它.该指令也可以写为空检查并自行构成可空实例,但这种方式更短.
C#7使用第二种方式为T t,因此如果T是值类型,则除了使用可空类型之外别无选择.为什么不选择以前的选项呢？我只能猜测它在语义或实现,变量分配等方面可能会有一些实质性的差异.因此,他们选择与新构造的实现保持一致.
为了比较,这是我在上面的方法中改变T：struct到T：class时生成的内容(以及T？到T)：
.method private hidebysig static void C<class T>(object o) cil managed
{
// Code size 47 (0x2f)
.maxstack 3
.locals init (!!T V_0)
IL_0000: ldarg.0
IL_0001: isinst !!T
IL_0006: unbox.any !!T
IL_000b: stloc.0
IL_000c: ldloc.0
IL_000d: box !!T
IL_0012: brfalse.s IL_002e
IL_0014: ldstr "Argument is {0}: {1}"
IL_0019: ldtoken !!T
IL_001e: call class [mscorlib]System.Type [mscorlib]System.Type::GetTypeFromHandle(valuetype [mscorlib]System.RuntimeTypeHandle)
IL_0023: ldloc.0
IL_0024: box !!T
IL_0029: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string,
object,
object)
IL_002e: ret
}
再次与原始方法相当一致.
标签：c,cil,nullable,boxing,c-7-0 来源： https://codeday.me/bug/20190705/1391624.html