在构建将operator ==提升为可空的表达式时,为什么泛型和非泛型结构的处理方式不同?

时间:2013-05-28 17:18:13

标签: c# generics nullable compiler-bug

这看起来像是将通用结构上的操作数提升为null的错误。

考虑以下虚拟结构,它覆盖operator==

struct MyStruct
{
    private readonly int _value;
    public MyStruct(int val) { this._value = val; }

    public override bool Equals(object obj) { return false; }
    public override int GetHashCode() { return base.GetHashCode(); }

    public static bool operator ==(MyStruct a, MyStruct b) { return false; }
    public static bool operator !=(MyStruct a, MyStruct b) { return false; }
}

现在考虑以下表达式:

Expression<Func<MyStruct, MyStruct, bool>> exprA   = 
    (valueA, valueB) => valueA == valueB;

Expression<Func<MyStruct?, MyStruct?, bool>> exprB = 
    (nullableValueA, nullableValueB) => nullableValueA == nullableValueB;

Expression<Func<MyStruct?, MyStruct, bool>> exprC  = 
    (nullableValueA, valueB) => nullableValueA == valueB;

所有三个编译并按预期运行。

当他们编译时(使用.Compile()),他们会产生以下代码(从IL转发给英语):

  1. 仅采用MyStruct(不可为空)args的第一个表达式,只需调用op_Equality(我们对operator ==的实现)

  2. 第二个表达式在编译时会生成代码,用于检查每个参数以查看它是否为HasValue。如果两者都不相等(均为null),则返回true。如果只有一个值,则返回false。否则,请在两个值上调用op_Equality

  3. 第三个表达式检查nullable参数以查看它是否有值 - 如果不是,则返回false。否则,请致电op_Equality

  4. 到目前为止一切顺利。

    下一步:使用泛型类型执行完全相同的操作 - 在类型定义中的任何位置将MyStruct更改为MyStruct<T>,并将其更改为表达式中的MyStruct<int>。 / p>

    现在第三个表达式编译但抛出运行时异常InvalidOperationException,并带有以下消息:

      

    运算符'Equal'的操作数与方法'op_Equality'的参数不匹配。

    我希望通用结构的行为与非通用结构完全相同,并且上面描述了所有可空的提升。

    所以我的问题是:

    1. 为什么泛型和非泛型结构之间存在差异?
    2. 这个例外是什么意思?
    3. 这是C#/ .NET中的错误吗?

    4. 复制此内容的完整代码为available on this gist

2 个答案:

答案 0 :(得分:22)

简短的回答是:是的,这是一个错误。我在下面写了一个最小的repro和一个简短的分析。

道歉。我写了很多代码,所以很可能是我的不好。

我已经向Roslyn开发,测试和项目管理团队发送了一份副本。我怀疑这会在Roslyn中重现,但他们会验证它没有,并确定这是否成为C#5服务包的标准。

如果您希望在connect.microsoft.com上进行跟踪,请随时在connect.microsoft.com上输入问题。


最小的重复:

using System;
using System.Linq.Expressions;
struct S<T>
{
    public static bool operator ==(S<T> a, S<T> b) { return false; }
    public static bool operator !=(S<T> a, S<T> b) { return false; }
}
class Program
{
    static void Main()
    {
        Expression<Func<S<int>?, S<int>, bool>> x = (a, b) => a == b;
    }
}

最小repro中生成的代码等同于

ParameterExpression pa = Expression.Parameter(typeof(S<int>?), "a");
ParameterExpression pb = Expression.Parameter(typeof(S<int>), "b");
Expression.Lambda<Func<S<int>?, S<int>, bool>>(
    Expression.Equal(pa, pb, false, infoof(S<int>.op_Equality)
    new ParameterExpression[2] { pa, pb } );

其中infoof是假运算符,获取给定方法的MethodInfo

正确的代码是:

ParameterExpression pa = Expression.Parameter(typeof(S<int>?), "a");
ParameterExpression pb = Expression.Parameter(typeof(S<int>), "b");
Expression.Lambda<Func<S<int>?, S<int>, bool>>(
    Expression.Equal(pa, Expression.Convert(pb, typeof(S<int>?), false, infoof(S<int>.op_Equality)
    new ParameterExpression[2] { pa, pb } );

Equal方法不能处理一个可空的,一个不可为空的操作数。它要求两者都可以为空或者两者都可以为空。

(注意false是正确的。这个布尔值控制是否提升相等的结果是一个提升的布尔值;在C#中它不是,在VB中它是。)

答案 1 :(得分:5)

是的,这个错误在Roslyn(开发中的编译器)中消失了。我们将看到现有产品。