为什么在构建将运算符 == 提升为可为空的表达式时，对泛型和非泛型结构的处理方式不同

本文关键字：泛型 结构 方式不 处理 构建 表达式 为什么 运算符 | 更新日期: 2023-09-27 18:15:39

这看起来像是在泛型结构上提升到操作数为空的错误。

考虑以下覆盖operator==的虚拟结构：

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;

所有三个都按预期编译和运行。

编译它们(使用 .Compile() (时，它们生成以下代码(从 IL 转述为英语(：

  1. 第一个只接受MyStruct(不可为空(参数的表达式，简单地调用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其是否HasValue。如果两者都不(都等于 null (，则返回 true 。如果只有一个值，则返回false。否则，对这两个值调用op_Equality。

  3. 第三个表达式检查可为 null 的参数以查看它是否有值 - 如果没有，则返回 false。否则，调用op_Equality 。

目前为止，一切都好。

下一步：对泛型类型执行完全相同的操作 - 将MyStruct更改为在类型定义中的所有位置MyStruct<T>，并将其更改为表达式中的MyStruct<int>。

现在，第三个表达式编译，但抛出运行时异常InvalidOperationException，并显示以下消息：

运算符"等于"的操作数与方法 "op_Equality" 的参数不匹配。

我希望泛型结构

的行为与非泛型结构完全相同，具有上述所有可为空的提升。

所以我的问题是：

  1. 为什么泛型结构和非泛型结构之间有区别？
  2. 这个例外的含义是什么？
  3. 这是 C#/.NET 中的错误吗？

重现此内容的完整代码可在此要点中找到。

为什么在构建将运算符 == 提升为可为空的表达式时，对泛型和非泛型结构的处理方式不同

简短的回答是：是的，这是一个错误。我在下面放了一个最小的重现和一个简短的分析。

我道歉。我写了很多这样的代码，所以这可能是我的坏事。

我已经向 Roslyn 开发、测试和项目管理团队发送了一份重现。我怀疑这在 Roslyn 中重现，但他们会验证它没有，并决定这是否成为 C# 5 Service Pack 的标准。

如果您也希望在那里跟踪问题，也可以随意在 connect.microsoft.com 上输入问题。

最少的重现：

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;
    }
}

在最小重现中生成的代码等效于

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是一个假运算符，它为给定方法获取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为空的操作数，一个不可为空的操作数。它要求两者都可为空，或者两者都不可为空。

(请注意，false是正确的。此布尔值控制提升相等的结果是否为提升的布尔值;在 C# 中不是，在 VB 中是。

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

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