c# - 可能是Visual Studio 2015中的C#编译器错误

Question

我认为这是一个编译器错误。

当使用VS 2015进行编译时，以下控制台应用程序可以编译并完美执行：

namespace ConsoleApplication1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var x = MyStruct.Empty;
        }

        public struct MyStruct
        {
            public static readonly MyStruct Empty = new MyStruct();
        }
    }
}

但是现在变得很奇怪：此代码可以编译，但是在执行时会抛出TypeLoadException。

namespace ConsoleApplication1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var x = MyStruct.Empty;
        }

        public struct MyStruct
        {
            public static readonly MyStruct? Empty = null;
        }
    }
}

您是否遇到相同的问题？如果是这样，我将向Microsoft提出问题。

该代码看起来毫无意义，但是我使用它来提高可读性并消除歧义。

我有不同的重载方法，如

void DoSomething(MyStruct? arg1, string arg2)

void DoSomething(string arg1, string arg2)

以这种方式调用方法...

myInstance.DoSomething(null, "Hello world!")

...无法编译。

呼唤

myInstance.DoSomething(default(MyStruct?), "Hello world!")

要么

myInstance.DoSomething((MyStruct?)null, "Hello world!")

可以，但是看起来很丑。我更喜欢这样：

myInstance.DoSomething(MyStruct.Empty, "Hello world!")

如果将Empty变量放入另一个类，则一切正常：

public static class MyUtility
{
    public static readonly MyStruct? Empty = null;
}

奇怪的行为，不是吗？



更新2016-03-29

我在这里开了票：http://github.com/dotnet/roslyn/issues/10126



更新2016-04-06

新的票证已在此处打开：https://github.com/dotnet/coreclr/issues/4049

Answer 1

这不是2015年的错误，但可能是C＃语言错误。下面的讨论涉及为什么实例成员不能引入循环，以及为什么Nullable<T>会导致此错误，但不适用于静态成员。

我将其提交为语言错误，而不是编译器错误。



在VS2013中编译此代码会产生以下编译错误：


  类型为“ System.Nullable”的结构成员“ ConsoleApplication1.Program.MyStruct.Empty”导致结构布局中的循环


快速搜索出现this answer，其中指出：


  具有包含自身作为成员的结构是不合法的。


不幸的是，用于值类型的可为空的实例的System.Nullable<T>类型也是一个值类型，因此必须具有固定的大小。将MyStruct?视为引用类型很诱人，但实际上并非如此。 MyStruct?的大小基于MyStruct的大小...显然在编译器中引入了循环。

例如：

public struct Struct1
{
    public int a;
    public int b;
    public int c;
}

public struct Struct2
{
    public Struct1? s;
}

使用System.Runtime.InteropServices.Marshal.SizeOf()，您会发现Struct2长16个字节，表明Struct1?不是引用，而是比Struct1长4个字节（标准填充大小）的结构。



这里没有发生什么

为了响应朱利叶斯·德普拉（Julius Depulla）的回答和评论，这是您访问static Nullable<T>字段时实际发生的情况。从此代码：

public struct foo
{
    public static int? Empty = null;
}

public void Main()
{
    Console.WriteLine(foo.Empty == null);
}

这是从LINQPad生成的IL：

IL_0000:  ldsflda     UserQuery+foo.Empty
IL_0005:  call        System.Nullable<System.Int32>.get_HasValue
IL_000A:  ldc.i4.0    
IL_000B:  ceq         
IL_000D:  call        System.Console.WriteLine
IL_0012:  ret         

第一条指令获取静态字段foo.Empty的地址，并将其压入堆栈。由于Nullable<Int32>是结构而不是引用类型，因此保证该地址为非空。

接下来，调用Nullable<Int32>隐藏成员函数get_HasValue来检索HasValue属性值。如前所述，这不能导致空引用，因为值类型字段的地址必须为非空值，而与该地址中包含的值无关。

剩下的只是将结果与0进行比较并将结果发送到控制台。

在此过程中，无论如何都不可能“在类型上调用null”。值类型没有空地址，因此对值类型的方法调用不能直接导致空对象引用错误。这就是为什么我们不称它们为引用类型的原因。