强制＆＃39;设置下一语句＆＃39;时CLR System.NullReferenceException进入＆＃39;如果＆＃39;块

Question

背景

我接受这不是在正常的代码执行期间可能发生的事情，但我在调试时发现它并认为分享很有趣。

我认为这是由JIT编译器引起的，但欢迎任何进一步的想法。

我已使用VS2013复制了针对4.5和4.5.1框架的此问题：

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设置

要查看此异常，必须启用Common Language Runtime Exceptions： DEBUG＆gt; Exceptions...

我已将问题的原因提炼为以下示例：

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

namespace ConsoleApplication6
{
    public class Program
    {
        static void Main()
        {
            var myEnum = MyEnum.Good;

            var list = new List<MyData>
            {
                new MyData{ Id = 1, Code = "1"},
                new MyData{ Id = 2, Code = "2"},
                new MyData{ Id = 3, Code = "3"}
            };

            // Evaluates to false
            if (myEnum == MyEnum.Bad) // BREAK POINT 
            {
                /*
                 * A first chance exception of type 'System.NullReferenceException' occurred in ConsoleApplication6.exe

                   Additional information: Object reference not set to an instance of an object.
                 */
                var x = new MyClass();

                MyData result;
                //// With this line the 'System.NullReferenceException' gets thrown in the line above:
                result = list.FirstOrDefault(r => r.Code == x.Code);

                //// But with this line, with 'x' not referenced, the code above runs ok:
                //result = list.FirstOrDefault(r => r.Code == "x.Code");
            }
        }
    }

    public enum MyEnum
    {
        Good,
        Bad
    }

    public class MyClass
    {
        public string Code { get; set; }
    }

    public class MyData
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Code { get; set; }
    }
}

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复制

在if (myEnum == MyEnum.Bad)上放置一个断点并运行代码。 当达到断点时，Set Next Statement（ Ctrl + Shift + F10 ）成为{{1的开头大括号语句并运行直到：

接下来，评论 out 第一个lamda语句并在中注释 - 这样就不会使用if实例。 重新运行该过程（点击中断，强制进入MyClass语句并运行）。您将看到代码正常工作：

最后，在第一个lamda语句中注释并在第二个语句中注释 - 因此使用if实例 。然后将MyClass语句的内容重构为新方法：

if

重新运行测试，一切正常：

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结论

我的假设是JIT编译器已将lamda优化为始终为null，并且在初始化实例之前运行了一些进一步优化的代码。

正如我之前提到的，这在生产代码中永远不会发生，但我很想知道发生了什么。

Answer 1

这是一个非常不可避免的事故，与优化无关。通过使用Set Next Statement命令，您可以绕过 more 代码，而不是从源代码中轻松看到的代码。只有在查看生成的机器代码时才会变得明显。在断点处使用Debug + Windows + Disassembly。你会看到：

            // Evaluates to false
            if (myEnum == MyEnum.Bad) // BREAK POINT 
0000016c  cmp         dword ptr [ebp-3Ch],1 
00000170  setne       al 
00000173  movzx       eax,al 
00000176  mov         dword ptr [ebp-5Ch],eax 
00000179  cmp         dword ptr [ebp-5Ch],0 
0000017d  jne         00000209 
00000183  mov         ecx,2B02C6Ch               // <== You are bypassing this
00000188  call        FFD6FAE0 
0000018d  mov         dword ptr [ebp-7Ch],eax 
00000190  mov         ecx,dword ptr [ebp-7Ch] 
00000193  call        FFF0A190 
00000198  mov         eax,dword ptr [ebp-7Ch] 
0000019b  mov         dword ptr [ebp-48h],eax 
            {
0000019e  nop 
                /*
                 * A first chance exception of type 'System.NullReferenceException' occurred in ConsoleApplication6.exe

                   Additional information: Object reference not set to an instance of an object.
                 */
                var x = new MyClass();
0000019f  mov         ecx,2B02D04h             // And skipped to this
000001a4  call        FFD6FAE0 
// etc...

那么，那个神秘的代码是什么？这不是您在程序中明确写出的任何内容。您可以使用“反汇编”窗口中的“设置下一个语句”命令查找。将其移动到地址00000183，即if（）语句之后的第一个可执行代码。开始步进，你会看到它执行一个名为ConsoleApplication1.Program.<>c__DisplayClass5

的类的构造函数

除了现有的SO问题中，这是源代码中lambda表达式的自动生成类。需要在程序中存储捕获的变量list。由于你跳过它的创建，在lambda中取消引用list总是会用NRE轰炸。

“泄漏抽象”的标准情况，C＃有一些，但并非如此。当然，你无能为力，你当然可以责怪调试人员没有正确猜测这一点，但这是一个非常难以解决的问题。它不容易找出该代码是属于if（）语句还是后面的代码。设计问题，调试信息是基于行号，没有代码行。另外一般来说x64抖动问题，即使在简单的情况下它也会出现问题。哪个应该在VS2015中修复。

这是你必须学习Hard Way™的东西。如果确实非常重要，那么我向您展示了如何正确设置下一个语句，您必须在反汇编视图中执行此操作才能使其正常工作。请随时在connect.microsoft.com上报告此问题，但如果他们还不知道，我会感到惊讶。