c# - 为什么编译器评估余数 MinValue % -1 与运行时不同？

Question

我认为这看起来像是 C# 编译器中的错误。

考虑这段代码(在一个方法中):

const long dividend = long.MinValue;
const long divisor = -1L;
Console.WriteLine(dividend % divisor);

它编译时没有错误(或警告)。 似乎是一个错误。运行时，在控制台上打印 0。

然后在没有 const 的情况下，代码:

long dividend = long.MinValue;
long divisor = -1L;
Console.WriteLine(dividend % divisor);

运行时，它会正确地导致抛出 OverflowException。

C# Language Specification 专门提到了这种情况，并说将抛出 System.OverflowException。它似乎不依赖于 checked 或 unchecked 的上下文(此外，余数运算符的编译时常量操作数的错误与 checked 和 未选中)。

同样的错误发生在 int (System.Int32)，而不仅仅是 long (System.Int64) .

相比之下，编译器使用 const 操作数处理 dividend/divisor 比 dividend % divisor 好得多。

我的问题:

我说得对吗，这是一个错误？如果是，是否是他们不想修复的众所周知的错误(因为向后兼容，即使将 % -1 与编译时常量 一起使用是相当愚蠢的-1)?还是我们应该报告它，以便他们可以在即将推出的 C# 编译器版本中修复它？

Answer 1

这种极端情况在编译器中得到了非常明确的解决。 Roslyn source 中最相关的注释和代码:

// Although remainder and division always overflow at runtime with arguments int.MinValue/long.MinValue and -1     
// (regardless of checked context) the constant folding behavior is different.     
// Remainder never overflows at compile time while division does.    
newValue = FoldNeverOverflowBinaryOperators(kind, valueLeft, valueRight);

和:

// MinValue % -1 always overflows at runtime but never at compile time    
case BinaryOperatorKind.IntRemainder:
    return (valueRight.Int32Value != -1) ? valueLeft.Int32Value % valueRight.Int32Value : 0;
case BinaryOperatorKind.LongRemainder:
    return (valueRight.Int64Value != -1) ? valueLeft.Int64Value % valueRight.Int64Value : 0;

还有旧版 C++ 编译器的行为，一直追溯到版本 1。来自 SSCLI v1.0 分发版，clr/src/csharp/sccomp/fncbind.cpp 源文件:

case EK_MOD:
    // if we don't check this, then 0x80000000 % -1 will cause an exception...
    if (d2 == -1) {
        result = 0;
    } else {
        result = d1 % d2;
    }
    break;

因此得出的结论是，这并没有被忽视或遗忘，至少对于从事编译器工作的程序员来说，它可能被认为是 C# 语言规范中不够精确的语言。在 this post 中了解更多关于这个 killer poke 引起的运行时问题的信息.