c# - 为什么为泛型发出 'box' 指令？

Question

这是一个相当简单的泛型类。泛型参数被限制为引用类型。 IRepository 和 DbSet 也包含相同的约束。

public class Repository<TEntity> : IRepository<TEntity>
    where TEntity : class, IEntity
{
    protected readonly DbSet<TEntity> _dbSet;
    public void Insert(TEntity entity)
    {
        if (entity == null) 
        throw new ArgumentNullException("entity", "Cannot add null entity.");
        _dbSet.Add(entity);
    }
}

编译后的 IL 包含 box 指令。这是发布版本(调试版本也包含它)。

.method public hidebysig newslot virtual final 
    instance void  Insert(!TEntity entity) cil managed
{
  // Code size       38 (0x26)
  .maxstack  8
  IL_0000:  ldarg.1
  >>>IL_0001:  box        !TEntity
  IL_0006:  brtrue.s   IL_0018
  IL_0008:  ldstr      "entity"
  IL_000d:  ldstr      "Cannot add null entity."
  IL_0012:  newobj     instance void [mscorlib]System.ArgumentNullException::.ctor(string,
                                           string)
  IL_0017:  throw
  IL_0018:  ldarg.0
  IL_0019:  ldfld      class [EntityFramework]System.Data.Entity.DbSet`1<!0> class Repository`1<!TEntity>::_dbSet
  IL_001e:  ldarg.1
  IL_001f:  callvirt   instance !0 class [EntityFramework]System.Data.Entity.DbSet`1<!TEntity>::Add(!0)
  IL_0024:  pop
  IL_0025:  ret
} // end of method Repository`1::Insert

更新:

使用 object.Equals(entity, default(TEntity)) 看起来更糟:

  .maxstack  2
  .locals init ([0] !TEntity CS$0$0000)
  IL_0000:  ldarg.1
  >>>IL_0001:  box        !TEntity
  IL_0006:  ldloca.s   CS$0$0000
  IL_0008:  initobj    !TEntity
  IL_000e:  ldloc.0
  >>>IL_000f:  box        !TEntity
  IL_0014:  call       bool [mscorlib]System.Object::Equals(object,
                                object)
  IL_0019:  brfalse.s  IL_002b

更新 2:

有兴趣的可以看看调试器中jit编译后的代码:

0cd5af28 55              push    ebp
0cd5af29 8bec            mov     ebp,esp
0cd5af2b 83ec18          sub     esp,18h
0cd5af2e 33c0            xor     eax,eax
0cd5af30 8945f0          mov     dword ptr [ebp-10h],eax
0cd5af33 8945ec          mov     dword ptr [ebp-14h],eax
0cd5af36 8945e8          mov     dword ptr [ebp-18h],eax
0cd5af39 894df8          mov     dword ptr [ebp-8],ecx
    //entity reference to [ebp-0Ch]
0cd5af3c 8955f4          mov     dword ptr [ebp-0Ch],edx
    //some debugger checks
0cd5af3f 833d9424760300  cmp     dword ptr ds:[3762494h],0
0cd5af46 7405            je      0cd5af4d  Branch
0cd5af48 e8e1cac25a      call    clr!JIT_DbgIsJustMyCode (67987a2e)
0cd5af4d c745fc00000000  mov     dword ptr [ebp-4],0
0cd5af54 90              nop

    //comparison or entity ref with  zero
0cd5af55 837df400        cmp     dword ptr [ebp-0Ch],0
0cd5af59 0f95c0          setne   al
0cd5af5c 0fb6c0          movzx   eax,al
0cd5af5f 8945fc          mov     dword ptr [ebp-4],eax
0cd5af62 837dfc00        cmp     dword ptr [ebp-4],0
    //if not zero, jump further
0cd5af66 7542            jne     0cd5afaa  Branch
    //throwing exception here      

这个问题的原因其实是NDepend warns about using boxing/unboxing。我很好奇为什么它会在一些泛型类中发现装箱，现在很清楚了。

Answer 1

在查看生成 BOX 指令的 C# 编译器源代码时，我遇到了一条非常相关的评论。 fncbind.cpp 源文件有这个注释，与这个特定代码没有其他直接关系:

// NOTE: for the flags, we have to use EXF_FORCE_UNBOX (not EXF_REFCHECK) even when
// we know that the type is a reference type. The verifier expects all code for
// type parameters to behave as if the type parameter is a value type.
// The jitter should be smart about it....

所以它在那里是因为验证者需要它。

是的，抖动很聪明。它根本不为 BOX 指令发出任何代码。