移除 unbox_any 的抖动逻辑答案

【问题标题】：Jitter logic to remove unbox_any移除 unbox_any 的抖动逻辑
【发布时间】：2016-03-26 18:14:51
【问题描述】：

我正在调查这段 C# 代码的执行情况：

public static void Test<T>(object o) where T : class
{
    T t = o as T;
}

等效的IL代码为：

.method public static void  Test<class T>(object A_0) cil managed
{
  // Code size       13 (0xd)
  .maxstack  1
  .locals init (!!T V_0)
  IL_0000:  ldarg.0
  IL_0001:  isinst     !!T
  IL_0006:  unbox.any  !!T
  IL_000b:  stloc.0
  IL_000c:  ret
} // end of method DemoType::Test

根据这个答案 (unnecessary unbox_any)，谁能向我解释一下 Jitter 在这里做什么的确切逻辑；在这种特定情况下，Jitter 究竟是如何决定忽略 'unbox_any' 指令的（理论上，根据msdn，当 isinst 指令产生 null 时应该抛出 NullReferenceException，但实际上不会发生这种情况！）

更新

根据 usr 的回答和 Hans 的评论，如果 obj 是引用类型，则将调用 castclass，因此不会调用 NRE。

但是下面的情况呢？

static void Test<T>(object o) where T : new()
    {
        var nullable = o as int?;
        if (nullable != null)
            //do something
    }

Test<int?>(null);

以及等效的IL代码（部分）：

IL_0001:  ldarg.0
IL_0002:  isinst     valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<int32>
IL_0007:  unbox.any  valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<int32>
IL_000c:  stloc.0
IL_000d:  ldloca.s   nullable
IL_000f:  call       instance bool valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<int32>::get_HasValue()
IL_0014:  stloc.1
IL_0015:  ldloc.1
IL_0016:  brfalse.s  IL_0024

在这种情况下它的值类型为什么不抛出 NRE？

【问题讨论】：

public static void Test<T>(T o) where T : class 因为从未抛出运行时异常。
@HamletHakobyan 你在实践中是对的。但它应该根据 msdn（请参阅 msdn 链接）。没有抛出异常的原因是因为抖动发出 unbox_any 指令（参见其他答案链接）。
"当应用于引用类型时，unbox.any 指令与 castclass typeTok 具有相同的效果。如果操作数 typeTok 是泛型类型参数，则运行时行为是由为该泛型类型参数指定的类型确定。” 在文档中的哪个位置指定了 NRE？
@YuvalItzchakov 我看到了，但我想确定确切的逻辑。那么，类型的抖动检查，如果它是引用类型，unbox_any 会被忽略吗？
如果您需要证明，只需 look at the source。注意它在!eeIsValueClass(resolvedToken.hClass)上的快捷方式

标签： c# .net optimization clr jitter

【解决方案1】：

当应用于引用类型时，unbox.any 指令与 castclass typeTok 具有相同的效果。

T 被限制为引用类型。在这种情况下，该指令不会引发 NRE。 JIT 不会“忽略”它，它会按规定执行它。 JIT 不允许忽略指令。

文档有说明

如果 obj 为空引用，则抛出 NullReferenceException。

这是一种误导，因为它只适用于值类型。我引用的第一句话是明确的。

【讨论】：

在这种特定情况下，isinst 指令返回 null，因此 unbox_any 应该抛出 NRE。 “如果 obj 是空引用，则抛出 NullReferenceException。” 因此，如果抖动没有“忽略”它，那么如果您将运行此代码，则应该获得 NRE。
我已经解释了为什么不是这样。如果您不同意，请解释原因。不要只是声称答案是错误的。这阻碍了我们取得进展。
因此，如果它是值类型，则 obj 必须为非 null 否则将抛出 NRE，如果这是引用类型，则会发生 castclass 逻辑。这是有道理的，但如果它是正确的，如果我们只是在 isinst 中做这样的事情并且我们已经得到了 null，为什么还要发生 castclass 逻辑呢？我不是说我不同意，我只是问问。
在这里谈论 val 类型没有实际意义，因为 T 被限制为 ref 类型。如果您删除 where : class 约束，您将无法再使用 as（编译器错误）。
我想我在源代码中找到了答案。我还没有弄清楚。谢谢。

【解决方案2】：

要回答可空值类型的第二种情况（问题的更新部分），我们需要仔细查看 ECMA CLI 规范（III.4.33 unbox.any - 将装箱类型转换为值）：

如果 obj 为 null 并且 typeTok 是不可为 null 的值类型，则会引发 System.NullReferenceException

MSDN 文档中缺少粗体部分。

所以总结一下unbox_any的行为：

如果 typeTok 是 ref 类型，则行为与 castclass 相同
如果 typeTok 是值类型：

2.1。如果 obj 为 null 且 typeTok 为可空值类型，则结果为 null

2.2。如果 obj 为 null 且 typeTok 不是可空值类型，则会抛出 NullReferenceException

如果我理解正确，第 2.2 段的行为与常规拆箱操作相同see jitter source code

【讨论】：