Question

偶尔我喜欢花一些时间查看.NET代码，看看幕后如何实现。我在通过Reflector查看String.Equals方法时偶然发现了这个宝石。

C＃

[ReliabilityContract(Consistency.WillNotCorruptState, Cer.MayFail)]
public override bool Equals(object obj)
{
    string strB = obj as string;
    if ((strB == null) && (this != null))
    {
        return false;
    }
    return EqualsHelper(this, strB);
}

IL

.method public hidebysig virtual instance bool Equals(object obj) cil managed
{
    .custom instance void System.Runtime.ConstrainedExecution.ReliabilityContractAttribute::.ctor(valuetype System.Runtime.ConstrainedExecution.Consistency, valuetype System.Runtime.ConstrainedExecution.Cer) = { int32(3) int32(1) }
    .maxstack 2
    .locals init (
        [0] string str)
    L_0000: ldarg.1 
    L_0001: isinst string
    L_0006: stloc.0 
    L_0007: ldloc.0 
    L_0008: brtrue.s L_000f
    L_000a: ldarg.0 
    L_000b: brfalse.s L_000f
    L_000d: ldc.i4.0 
    L_000e: ret 
    L_000f: ldarg.0 
    L_0010: ldloc.0 
    L_0011: call bool System.String::EqualsHelper(string, string)
    L_0016: ret 
}

检查this对null的原因是什么？我必须假设有目的，否则这可能会被抓住并被删除。

Answer 1

我假设你在看.NET 3.5实现？我相信.NET 4的实现略有不同。

然而，我有一种潜在的怀疑，这是因为甚至可以在空引用上非虚拟地调用虚拟实例方法。可能在IL中，即。我会看看是否可以产生一些会调用null.Equals(null)的IL。

编辑：好的，这是一些有趣的代码：

.method private hidebysig static void Main() cil managed { .entrypoint // Code size 17 (0x11) .maxstack 2 .locals init (string V_0) IL_0000: nop IL_0001: ldnull IL_0002: stloc.0 IL_0003: ldloc.0 IL_0004: ldnull IL_0005: call instance bool [mscorlib]System.String::Equals(string) IL_000a: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(bool) IL_000f: nop IL_0010: ret } // end of method Test::Main

我通过编译以下C＃代码得到了这个：

using System; class Test { static void Main() { string x = null; Console.WriteLine(x.Equals(null)); } }

...然后用ildasm反汇编并进行编辑。请注意这一行：

IL_0005: call instance bool [mscorlib]System.String::Equals(string)

最初，那是callvirt而不是call。

那么，当我们重新组装时会发生什么？好吧，使用.NET 4.0，我们得到了这个：

Unhandled Exception: System.NullReferenceException: Object reference not set to an instance of an object. at Test.Main()

嗯。用.NET 2.0怎么样？

Unhandled Exception: System.NullReferenceException: Object reference not set to an instance of an object. at System.String.EqualsHelper(String strA, String strB) at Test.Main()

现在更有趣了......我们已经明确设法进入EqualsHelper，这是我们通常不会想到的。

足够的字符串...让我们自己尝试实现引用相等，看看我们是否可以让null.Equals(null)返回true：

using System; class Test { static void Main() { Test x = null; Console.WriteLine(x.Equals(null)); } public override int GetHashCode() { return base.GetHashCode(); } public override bool Equals(object other) { return other == this; } }

与之前相同的程序 - 反汇编，将callvirt更改为call，重新组合，并观看它打印true ...

请注意，虽然另一个答案引用this C++ question，但我们在这里更加狡猾......因为我们非虚拟地调用虚拟方法。通常，即使C ++ / CLI编译器也会使用callvirt作为虚方法。换句话说，我认为在这种特殊情况下，this为空的唯一方法是手工编写IL。

编辑：我刚注意到一些事情......我实际上并没有在我们的小样本程序的中调用正确的方法。这是第一种情况下的电话：

IL_0005: call instance bool [mscorlib]System.String::Equals(string)

这是第二个电话：

IL_0005: call instance bool [mscorlib]System.Object::Equals(object)

在第一种情况下，我意味着呼叫System.String::Equals(object)，而在第二种情况下，我意味着呼叫Test::Equals(object)。由此我们可以看到三件事：

你需要小心超载。

C＃编译器发出对虚方法的声明符的调用 - 而不是虚拟方法的最具体的覆盖。 IIRC，VB以相反的方式工作

object.Equals(object)很乐意比较null“this”参考

如果向C＃覆盖添加一些控制台输出，您可以看到区别 - 除非您更改IL以明确调用它，否则不会调用它，如下所示：

IL_0005: call instance bool Test::Equals(object)

所以，我们有。在空引用上有趣和滥用实例方法。

如果你已经做到这一点，你可能还想查看我在IL中关于how value types can declare parameterless constructors ...的博文。

Answer 2

原因是this确实可能是null。有2个IL操作码可用于调用函数：call和callvirt。 callvirt函数使CLR在调用方法时执行空检查。调用指令不允许输入方法，this为null。

声音吓人？确实有点儿。然而，大多数编译器确保不会发生这种情况。只有当null不可能时才会输出.call指令（我很确定C＃总是使用callvirt）。

但是对于所有语言都不是这样，并且由于我不确切知道BCL团队选择在此实例中进一步强化System.String类。

另一种可以弹出的情况是反向pinvoke调用。

Answer 3

简短的回答是像C＃这样的语言迫使你在调用方法之前创建这个类的实例，但框架本身却没有。在CIL中有两种不同的方式来调用函数：call和callvirt ....一般来说，C＃将始终发出callvirt，这需要this不能空值。但其他语言（C ++ / CLI可以想到）可能会发出call，但没有那种期望。

（ok，如果算上愈伤组织，newobj等等，它更像是五个，但让我们保持简单）

Answer 4

source code有此评论：

这是防止反向pinvokes和其他来电者的必要条件谁不使用callvirt指令

Answer 5

让我们看看... this是您要比较的第一个字符串。 obj是第二个对象。所以看起来它是各种各样的优化。它首先将obj转换为字符串类型。如果失败，则strB为空。如果strB为空，而this不为，则它们肯定不相等，可以跳过EqualsHelper函数。

这将保存函数调用。除此之外，或许更好地理解EqualsHelper函数可能会说明为什么需要进行这种优化。

编辑：

啊，所以EqualsHelper函数接受(string, string)作为参数。如果strB为null，那么这实际上意味着它要么是一个开头的空对象，要么无法成功地转换为字符串。 如果strB为null的原因是该对象是一个无法转换为字符串的不同类型，那么您不希望调用EqualsHelper，基本上有两个空值（这将返回true）。在这种情况下，Equals函数应该返回false。因此，这个if语句不仅仅是一个优化，它实际上也确保了正确的功能。

Answer 6

如果参数（obj）没有强制转换为字符串，则strB将为null，结果应为false。示例：

    int[] list = {1,2,3};
    Console.WriteLine("a string".Equals(list));

写false。

请记住，对于任何参数类型都会调用string.Equals（）方法，而不仅仅是其他字符串。

为什么检查这个！= null？

6 个答案: