为什么编译器会抛出错误 CS0165：使用未分配的局部变量？

Question

我把代码放在下面，也上传到了网上的c#编译器： jdoodle.com/a/1jww 该代码可以在线编译和运行，但是在我本地的Visual Studio中无法编译。

我正在使用：

Visual Studio 2017 15.9.13，

控制台应用程序，.Net Framework 4.7.2

语言版本 c# 7.3

Microsoft (R) Visual C# 编译器版本 2.10.0.0 (b9fb1610)

下面是代码：

class Program
{
    static void Main()
    {
        Dictionary<string,int> myDict = new Dictionary<string,int>();
        myDict.Add("hello", 1);

        if (myDict?.TryGetValue("hello", out var value) == true)
        {               
            Console.WriteLine("Hello" + value.ToString());
        }
    }
}

期待在 Console.Output 中看到 Hello1 因为如果条件为真，Null-Conditional检查肯定返回了一个非空值，并且key存在于字典中，并且从TryGetValue方法返回时必须已经赋值。

因为根据the documentation：

被调用的方法需要在方法返回之前赋值。

---

更新： 这是https://github.com/dotnet/roslyn/issues/32572中的一个未解决问题
如果对编译器的要求包括不发出错误警报，我认为这是一个真正的问题/错误。 我的论点：
每当 CPU 执行到 if 括号代码块内的点时，该值必须已从 TryGetValue 调用返回，并且不是“未分配的局部变量”。如果编译器在解释空条件运算符时无法期待分配状态，则更简单的解决方案是给出“无法确定分配状态”之类的警告而不是错误。

Answer 1

空条件运算符引入了一个不同的执行路径，它将TryGetValue 短路。然而，value 变量无论如何都存在，因为它的范围在if 和TryGetValue 语句之外，这表明这种语法糖的味道必须在使用之前对变量进行良好的旧声明。例如：

if (myDict?.TryGetValue("hello", out var value) == true)
{
    Console.WriteLine("Hello" + value.ToString());
}        
//Current issue aside, this is legal as the variable exists at a higher scope, 
//beyond the if and TryGetValue statements although the brackets give the illusion of scope.
value = 2;

应该相当于：

int value;
if (myDict?.TryGetValue("hello", out value) == true)
{
    Console.WriteLine("Hello" + value.ToString());
}           
value = 2;

这也会导致编译错误。

但是，如果 myDict 是 null 并且您没有使用空条件运算符，则会发出相同的错误：

Dictionary<string, int> myDict; //Not initialized        
//You would get the warning for myDict here instead
if (myDict.TryGetValue("hello", out var value) == true)
{
    Console.WriteLine("Hello" + value.ToString());
}

换句话说，myDict 永远不会 null 并且编译时不会出现相同的错误，因此不需要使用空条件运算符。这就是删除它可以解决问题的原因。

话虽如此，the documentation 表示：

无需分配初始值。通过声明 out 变量 在方法调用中使用它的地方，您之前不能不小心使用它 已分配。

因此，理论上您在分配变量之前会意外使用该变量，因为语言结构允许这样做。但是，编译器会在较低级别识别问题，而不是让您解决它。

在我看来，这是被语法糖雾掩盖的有效编译器验证。

Answer 2

这是由于编译器的差异。

在这个小提琴https://dotnetfiddle.net/5GgGNS，你可以看到错误，在单声道编译器中被省略了。

我认为错误是有效的，因为这一行

if (myDict?.TryGetValue("hello", out var value) == true)

不保证初始化局部变量value。

如果你将它重写为：

if (myDict?.TryGetValue("hello", out var value) == null)

它会尝试访问value。

现在，null 值或在您的情况下为 true 可能是函数的返回值，该值只能在运行时知道。

但是，由于所有变量基本上都是always initialized，所以它只是一个编译器功能。

另一方面，根据 C#5 规范：

由局部变量声明引入的局部变量不会自动初始化，因此没有默认值。出于明确分配检查的目的，由 local-variable-declaration 引入的局部变量最初被认为是未分配的。 local-variable-declaration 可能包含 local-variable-initializer，在这种情况下，该变量仅在初始化表达式（第 5.3.3.4 节）之后才被认为是明确分配的。

但你的代码是 C# 6。

所以我的结论是编译器对它的解释不同。 Microsoft 编译器将?. 运算符考虑在内。您应该将其作为错误提交，或者至少在双方都可以找到。

---

论证

有趣的事实，如果你使用这段代码：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text.RegularExpressions;

class Program
{
    static void Main()
    {
        //Your code goes here
        Dictionary<string,int> myDict = null;

        if (myDict?.TryGetValue("hello", out var value) == null)
        {               
            Console.WriteLine("Hello" + value.ToString());
        }
    }
}

[使用https://www.jdoodle.com/compile-c-sharp-online，单声道5.10.1]

您将在工作中看到对default(T) 的实际初始化。输出为Hello0。尽管如此，这还是很了不起的，因为由于?，以及myDict 是null 的事实，不应调用TryGetValue 并留下value “未初始化”。 p>

空条件运算符是短路的。也就是说，如果条件成员或元素访问操作链中的一个操作返回 null，则链的其余部分不会执行。

source

但是...，因为没有未初始化的变量；如果它编译，编译器将确保它的行为不是未定义的。

---

因此，由于value 在运行时已初始化，因此问题仍然存在，如果它在构建时是有效的编译器错误。关于代码的运行时意图（这就是错误首先出现的原因），但我认为它仍然是一个灰色区域。

请注意，根据this default(T) 是不可覆盖的，这实际上不会导致失败的情况。

---

通过运行这个小测试：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text.RegularExpressions;

class Program
{
    static void Main()
    {
        //Your code goes here
        Dictionary<string,int> myDict = null;

        if (myDict?.Bar(out var test) == null)
        {               
            Console.WriteLine("does hit");
        }
    }
}

static class Foo
{
    public static object Bar(this Dictionary<string,int> input, out int test)
    {
        test = 3;
        Console.WriteLine("does not hit");
        return 1;
    }
}

[使用https://www.jdoodle.com/compile-c-sharp-online，单声道5.10.1]

输出变成：

does hit

您可以验证?. 运算符的正确运行时行为。

Answer 3

空条件 ?. 消除了分配 value 的保证，因为只有在 myDict 不是 null 时才会有条件地调用 TryGetValue。

您随后在 if 语句中使用 == true 强制分配 value，因为如果由于 myDict 本身为空而未调用 TryGetValue，则左侧将返回 null。但是，编译器无法在一般情况下实现这种推理飞跃，因此您必须通过预先测试 myDict 来帮助它（并跳过 ?.）或初始化 @987654335事先@。

Answer 4

我建议在调用“TryGetValue”之前初始化 value 变量。