Question

当我比较可空的短值时，编译器首先将它们转换为整数以与null进行比较。例如，请考虑以下简单代码：

short? cTestA;
if (cTestA == null) { ... }

编译器将其转换为：

short? CS$0$0001 = cTestA;
int? CS$0$0002 = CS$0$0001.HasValue ? new int?(CS$0$0001.GetValueOrDefault()) : null;
if (!CS$0$0002.HasValue){ ... }

包括.NET 4在内的所有.NET版本都会出现这种情况。

我在这里缺少什么？仅针对HasValue检查进行双重转换的原因是什么？

跟进

我希望编译器能够使用.HasValue if (cTestA.HasValue){}进行简单的检查。至少这是我在发现这种转换后在代码中所做的事情。

为什么所有这些额外的代码都添加了这么简单的测试？

Answer 1

Re：您的最新更新：

这是可以为空的算术优化器中的一个错误。

当您执行以下操作时，可以为空的优化程序将删除不必要的转换为int?：

short? s = null;
int? x = s + 1;

未优化的codegen完全相同：

short? s = null;
int? x;
int? temp = s.HasValue ? new int?((int)s.Value) : new int?();
x = temp.HasValue ? new int?(x.Value + 1) : new int?();

优化的codegen相当于：

short? s = null;
int? x;
x = s.HasValue ? new int?((int)s.Value + 1) : new int?();

但是，优化器包含一个错误;我们不会为了平等而删除不必要的转换。

感谢您引起我的注意;我们会为Roslyn修复它。我实际上是要在接下来的几周内为Roslyn编写可空的优化器。

更新：我确实写了优化器，如果你对它的工作原理感兴趣，我写了一系列关于它的文章，从这里开始：

http://ericlippert.com/2012/12/20/nullable-micro-optimizations-part-one/

Answer 2

见C# 4.0 language specification的第4.1.5节。特别感兴趣的是：

C＃支持九种整数类型：sbyte，byte， short ，ushort，int，uint，long，ulong和char。 [省略文字]

积分型一元和二元运算符始终使用   带符号32位精度，无符号32位精度，带符号64位   精度或无符号64位精度：



[省略要点]



对于二进制+， - ，*，/，％，＆amp;，^，|， == ，！=，＆gt;，＆lt;，＆gt; =和＆LT =   运算符，操作数转换为类型T，其中T是第一个   int，uint，long和ulong可以完全代表所有可能的   两个操作数的值。然后使用该操作执行操作   类型T的精度，结果的类型是T（或bool为   关系运算符）。一个操作数不允许   用二元运算符输入long，另一个是ulong类型。

使用short的操作被提升为int，并且这些操作被提升为可以为空的对应物。（这导致7.3.6.2和7.3.7节）

好的，这是设计，但仍然不明白他们为什么这样做，他们已经优化了字符串添加太多，为什么单独留下数字并为这个简单的比较添加更多代码

这就是语言的设计方式，并考虑了现代建筑的优化。在这方面并非具体，但请考虑Eric Lippert所说的here

算术永远不会在C＃中做空。算术可以用ints，uints，longs和ulongs来完成，但算术永远不会在短时间内完成。短程提升为int，算术以整数形式完成，因为正如我之前所说，绝大多数算术计算都适合于int。绝大多数都不适合做空。在针对整数优化的现代硬件上，短算术可能较慢，而短算术不会占用更少的空间;它将在芯片上以整数或多头完成。

您的最新动态：

我希望编译器做的是使用.HasValue进行简单检查if（cTestA.HasValue）{}至少这是我在发现此转换后对代码执行的操作。所以这就是我真的不明白为什么不做那么简单的想法，而是添加所有这些额外的代码。编译器总是尝试优化代码 - 为什么在这里避免使用简单的.HasValue检查。我肯定在这里遗漏了一些东西......

我将不得不推迟编译专家说明为什么他们选择转换而不是立即进行HasValue检查，除非说可能只是一个操作顺序。语言规范说二进制运算符操作数被提升，这就是他们在提供的代码片段中所做的。语言规范接着后来说，x == null的检查，其中x是可以为空的值类型，可以转换为!x.HasValue，这也是他们所做的。在您提供的已编译代码中，数字促销只是先于可空行为。

至于编译器总是试图优化代码，专家可以再次澄清，但事实并非如此。它可以进行优化，而其他可能会延迟抖动。根据是否是调试与发布版本，无论是否附加调试器，都可以对编译器或抖动进行优化，也可以不进行优化。毫无疑问，他们可以做出优化，他们只是选择不这样做，因为成本与收益并没有发挥作用。

为什么将短空值转换为int null值以便与null进行比较？

跟进

2 个答案: