具有 Null 实例的委托遇到带有收益返回的异常

Question

我在尝试从返回 IEnumerable 的函数创建委托时遇到了一些奇怪的行为。在前三个实例中，我可以传入一个空“this”并接收有效结果，但是在结构和产量返回的组合中，我遇到了运行时 NullReferenceException。请参阅下面的代码以复制问题。

class Program
    {
        public delegate IEnumerable<int> test();
        static void Main(string[] args)
        {
            var method2 = typeof(TestClass).GetMethod("testReturn");
            var test2 = (test)Delegate.CreateDelegate(typeof(test), null, method2);
            var results2 = test2.Invoke();
            Console.WriteLine("This works!");
            
            var method = typeof(TestClass).GetMethod("testYield");
            var test = (test)Delegate.CreateDelegate(typeof(test), null, method);
            var results = test.Invoke();
            Console.WriteLine("This works!");
 
            var method3 = typeof(TestStruct).GetMethod("testReturn");
            var test3 = (test)Delegate.CreateDelegate(typeof(test), null, method3);
            var results3 = test3.Invoke();
            Console.WriteLine("This works!");
 
            var method4 = typeof(TestStruct).GetMethod("testYield");
            var test4 = (test)Delegate.CreateDelegate(typeof(test), null, method4);
            var results4 = test4.Invoke();
            Console.WriteLine("This doesn't work...");
        }
        public class TestClass
        {
            public IEnumerable<int> testYield()
            {
                for (int i = 0; i < 10; i++)
                    yield return i;
            }
            public IEnumerable<int> testReturn()
            {
                return new List<int>();
            }
        }
 
        public struct TestStruct
        {
            public IEnumerable<int> testYield()
            {
                for (int i = 0; i < 10; i++)
                    yield return i;
            }
            public IEnumerable<int> testReturn()
            {
                return new List<int>();
            }
        }
    }

当我传入 default(TestStruct) 而不是 null 时，它确实工作，但是我将无法在运行时以这种方式引用正确的类型。

编辑：我能够通过使用 Activator.CreateInstance 而不是 null 来动态创建一个虚拟对象来解决这个问题。不过，我仍然对造成此问题的收益率回报有何不同感兴趣。

Answer 1

使用yield returncreate a state machine的迭代器方法，这意味着包括this在内的局部变量被提升到隐藏类的字段中。

对于类的迭代器方法，this 显然是一个对象引用。但是对于结构体，this 是结构体的ref。

查看在Sharplab 中生成的编译器，您可以看到为什么TestStruct.testYield 失败而不是TestClass.testYield。

TestClass.testYield 对其this 参数的唯一引用是：

IL_0008: ldarg.0
IL_0009: stfld class C/TestClass C/TestClass/'<testYield>d__0'::'<>4__this'

这不涉及取消引用 this，在您的情况下是 null。

为什么反射不抛出异常？因为它不是必须的。对象引用允许为null，即使它是this 参数。 C# 将抛出直接调用，因为它总是生成 callvirt 指令。

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而 TestStruct.testYield 实际上取消引用其 this 参数，这是因为将 ref struct 提升到字段中存在固有的困难：

IL_0008: ldarg.0
IL_0009: ldobj C/TestStruct
IL_000e: stfld valuetype C/TestStruct C/TestStruct/'<testYield>d__0'::'<>3__<>4__this'

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从技术上讲，托管的ref 指针不允许为空（参见ECMA-335 Section II.14.4.2），因此Reflection 甚至允许调用有点令人惊讶。显然它总是可以做到的使用不安全的代码。