c# - C# JIT 优化器中可能存在错误？

Question

在 SQLHelper 类上工作，以类似于 XmlRpc.Net library 中所做的方式自动执行存储过程调用, 在运行从 IL 代码手动生成的方法时，我遇到了一个非常奇怪的问题。

我已经将它缩小到一个简单的生成方法(可能它可以进一步简化)。我创建了一个新的程序集和类型，包含两个符合

的方法

public interface iTestDecimal
{
    void TestOk(ref decimal value);
    void TestWrong(ref decimal value);
}

测试方法只是将十进制参数加载到堆栈中，装箱，检查它是否为 NULL，如果不是，则拆箱。

TestOk()方法的生成如下:

static void BuildMethodOk(TypeBuilder tb)
{
    /* Create a method builder */
    MethodBuilder mthdBldr = tb.DefineMethod( "TestOk", MethodAttributes.Public | MethodAttributes.Virtual,
      typeof(void), new Type[] {typeof(decimal).MakeByRefType() });

    ParameterBuilder paramBldr = mthdBldr.DefineParameter(1,  ParameterAttributes.In | ParameterAttributes.Out, "value");
    // generate IL
    ILGenerator ilgen = mthdBldr.GetILGenerator();

    /* Load argument to stack, and box the decimal value */
    ilgen.Emit(OpCodes.Ldarg, 1);

    ilgen.Emit(OpCodes.Dup);
    ilgen.Emit(OpCodes.Ldobj, typeof(decimal));
    ilgen.Emit(OpCodes.Box, typeof(decimal));

    /* Some things were done in here, invoking other method, etc */
    /* At the top of the stack we should have a boxed T or null */

    /* Copy reference values out */

    /* Skip unboxing if value in the stack is null */
    Label valIsNotNull = ilgen.DefineLabel();
    ilgen.Emit(OpCodes.Dup);

    /* This block works */
    ilgen.Emit(OpCodes.Brtrue, valIsNotNull);
    ilgen.Emit(OpCodes.Pop);
    ilgen.Emit(OpCodes.Pop);
    ilgen.Emit(OpCodes.Ret);
    /* End block */

    ilgen.MarkLabel(valIsNotNull);
    ilgen.Emit(OpCodes.Unbox_Any, typeof(decimal));

    /* Just clean the stack */
    ilgen.Emit(OpCodes.Pop);
    ilgen.Emit(OpCodes.Pop);
    ilgen.Emit(OpCodes.Ret);
}

TestWrong() 的构建几乎相同:

static void BuildMethodWrong(TypeBuilder tb)
{
    /* Create a method builder */
    MethodBuilder mthdBldr = tb.DefineMethod("TestWrong", MethodAttributes.Public | MethodAttributes.Virtual,
    typeof(void), new Type[] { typeof(decimal).MakeByRefType() });

    ParameterBuilder paramBldr = mthdBldr.DefineParameter(1,  ParameterAttributes.In | ParameterAttributes.Out, "value");

    // generate IL
    ILGenerator ilgen = mthdBldr.GetILGenerator();

    /* Load argument to stack, and box the decimal value */
    ilgen.Emit(OpCodes.Ldarg, 1);
    ilgen.Emit(OpCodes.Dup);
    ilgen.Emit(OpCodes.Ldobj, typeof(decimal));
    ilgen.Emit(OpCodes.Box, typeof(decimal));

    /* Some things were done in here, invoking other method, etc */
    /* At the top of the stack we should have a boxed decimal or null */

    /* Copy reference values out */

    /* Skip unboxing if value in the stack is null */
    Label valIsNull = ilgen.DefineLabel();
    ilgen.Emit(OpCodes.Dup);

    /* This block fails */
    ilgen.Emit(OpCodes.Brfalse, valIsNull);
    /* End block */

    ilgen.Emit(OpCodes.Unbox_Any, typeof(decimal));
    ilgen.MarkLabel(valIsNull);

    /* Just clean the stack */
    ilgen.Emit(OpCodes.Pop);
    ilgen.Emit(OpCodes.Pop);
    ilgen.Emit(OpCodes.Ret);
}

唯一的区别是我使用 BrFalse 而不是 BrTrue 来检查堆栈中的值是否为 null。

现在，运行以下代码:

iTestDecimal testiface = (iTestDecimal)SimpleCodeGen.Create();

decimal dectest = 1;
testiface.TestOk(ref dectest);
Console.WriteLine(" Dectest: " + dectest.ToString());

SimpleCodeGen.Create() 正在创建一个新的程序集和类型，并调用上面的 BuildMethodXX 生成 TestOk 和 TestWrong 的代码。这按预期工作:什么都不做，dectest 的值未更改。然而，运行:

iTestDecimal testiface = (iTestDecimal)SimpleCodeGen.Create();

decimal dectest = 1;
testiface.TestWrong(ref dectest);
Console.WriteLine(" Dectest: " + dectest.ToString());

dectest 的值已损坏(有时它得到一个很大的值，有时它说“无效的十进制值”，...)，程序崩溃。

这可能是 JIT 中的错误，还是我做错了什么？

一些提示:

• 在调试器中，它仅在禁用“抑制 JIT 优化”时发生。如果启用“抑制 JIT 优化”，它会起作用。这使我认为问题一定出在 JIT 优化代码中。
• 在 Mono 2.4.6 上运行相同的测试，它按预期工作，因此这是 Microsoft .NET 的特定内容。
• 使用日期时间或小数类型时出现问题。显然，它适用于 int 或引用类型(对于引用类型，生成的代码不相同，但我在工作时省略了这种情况)。
• 我想this link ，很久以前报道过，可能是相关的。
• 我已经尝试过 .NET Framework v2.0、v3.0、v3.5 和 v4，行为完全相同。

我省略了其余代码，创建程序集和类型。如果你想要完整的代码，请问我。

非常感谢!

编辑:我包括其余的程序集和类型创建代码，以完成:

class SimpleCodeGen
{
    public static object Create()
    {
        Type proxyType;

        Guid guid = Guid.NewGuid();
        string assemblyName = "TestType" + guid.ToString();
        string moduleName = "TestType" + guid.ToString() + ".dll";
        string typeName = "TestType" + guid.ToString();

        /* Build the new type */
        AssemblyBuilder assBldr = BuildAssembly(typeof(iTestDecimal), assemblyName, moduleName, typeName);
        proxyType = assBldr.GetType(typeName);
        /* Create an instance */
        return Activator.CreateInstance(proxyType);
    }

    static AssemblyBuilder BuildAssembly(Type itf, string assemblyName, string moduleName, string typeName)
    {
        /* Create a new type */
        AssemblyName assName = new AssemblyName();
        assName.Name = assemblyName;
        assName.Version = itf.Assembly.GetName().Version;
        AssemblyBuilder assBldr = AppDomain.CurrentDomain.DefineDynamicAssembly(assName, AssemblyBuilderAccess.RunAndSave);
        ModuleBuilder modBldr = assBldr.DefineDynamicModule(assName.Name, moduleName);
        TypeBuilder typeBldr = modBldr.DefineType(typeName,
          TypeAttributes.Class | TypeAttributes.Sealed | TypeAttributes.Public, 
          typeof(object), new Type[] { itf });

        BuildConstructor(typeBldr, typeof(object));
        BuildMethodOk(typeBldr);
        BuildMethodWrong(typeBldr);
        typeBldr.CreateType();
        return assBldr;
    }

    private static void BuildConstructor(TypeBuilder typeBldr, Type baseType)
    {
        ConstructorBuilder ctorBldr = typeBldr.DefineConstructor(
          MethodAttributes.Public | MethodAttributes.SpecialName |
          MethodAttributes.RTSpecialName | MethodAttributes.HideBySig,
          CallingConventions.Standard,
          Type.EmptyTypes);

        ILGenerator ilgen = ctorBldr.GetILGenerator();
        //  Call the base constructor.
        ilgen.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
        ConstructorInfo ctorInfo = baseType.GetConstructor(System.Type.EmptyTypes);
        ilgen.Emit(OpCodes.Call, ctorInfo);
        ilgen.Emit(OpCodes.Ret);
    }

    static void BuildMethodOk(TypeBuilder tb)
    {
        /* Code included in examples above */
    }

    static void BuildMethodWrong(TypeBuilder tb)
    {
        /* Code included in examples above */           
    }
}

Answer 1

查看您的这部分代码:

ilgen.Emit(OpCodes.Dup);
ilgen.Emit(OpCodes.Brfalse, valIsNull);
ilgen.Emit(OpCodes.Unbox_Any, typeof(decimal));
ilgen.MarkLabel(valIsNull);

在第一行之后，栈顶将包含两个对象引用。然后您有条件地分支，删除其中一个引用。下一行取消对 decimal 值的引用。因此，在您标记标签的地方，堆栈的顶部是对象引用(如果分支被采用)或十进制值(如果不是)。这些堆栈状态不兼容。

编辑

正如您在评论中指出的那样，如果堆栈状态顶部有一个小数点或者如果它顶部有一个对象引用，那么您的 IL 代码将起作用，因为它只是将值从堆栈中弹出。但是，您尝试做的事情仍然行不通(按设计):每条指令都需要有一个堆栈状态。参见 ECMA CLI spec 的第 1.8.1.3 节(合并堆栈状态)了解更多详情。