c# - 为什么具有 T: 类约束的泛型方法会导致装箱？

Question

为什么将 T 限制为类的通用方法会在生成的 MSIL 代码中包含装箱指令？

我对此感到非常惊讶，因为肯定因为 T 被限制为引用类型，所以生成的代码不需要执行任何装箱。

这是c#代码：

protected void SetRefProperty<T>(ref T propertyBackingField, T newValue) where T : class
{
    bool isDifferent = false;

    // for reference types, we use a simple reference equality check to determine
    // whether the values are 'equal'.  We do not use an equality comparer as these are often
    // unreliable indicators of equality, AND because value equivalence does NOT indicate
    // that we should share a reference type since it may be a mutable.

    if (propertyBackingField != newValue)
    {
        isDifferent = true;
    }
}

这是生成的IL：

.method family hidebysig instance void SetRefProperty<class T>(!!T& propertyBackingField, !!T newValue) cil managed
{
    .maxstack 2
    .locals init (
        [0] bool isDifferent,
        [1] bool CS$4$0000)
    L_0000: nop 
    L_0001: ldc.i4.0 
    L_0002: stloc.0 
    L_0003: ldarg.1 
    L_0004: ldobj !!T
    L_0009: box !!T
    L_000e: ldarg.2 
    L_000f: box !!T
    L_0014: ceq 
    L_0016: stloc.1 
    L_0017: ldloc.1 
    L_0018: brtrue.s L_001e
    L_001a: nop 
    L_001b: ldc.i4.1 
    L_001c: stloc.0 
    L_001d: nop 
    L_001e: ret 
}

注意方框 !!T说明。

为什么会产生这个？

如何避免这种情况？

score 2 · Accepted Answer

您不必担心box指令的任何性能下降，因为如果它的参数是引用类型，则box指令什么也不做。尽管box甚至创建了指令仍然很奇怪（可能是代码生成时的懒惰/更容易设计？）。

score 1 · Accepted Answer

我不确定为什么会发生任何拳击。避免拳击的一种可能方法是不使用它。无需装箱即可重新编译。前任：

.assembly recomp_srp
{
    .ver 1:0:0:0
}

.class public auto ansi FixedPBF
{

.method public instance void .ctor() cil managed
{

}

.method hidebysig public instance void SetRefProperty<class T>(!!T& propertyBackingField, !!T newValue) cil managed
{
    .maxstack 2    
        .locals init ( bool isDifferent, bool CS$4$0000)

        ldc.i4.0
        stloc.0
        ldarg.1
        ldobj !!T
        ldarg.2
        ceq
        stloc.1
        ldloc.1
        brtrue.s L_0001
        ldc.i4.1
        stloc.0
        L_0001: ret

}

}

...如果你保存到文件 recomp_srp.msil 你可以简单地重新编译：

ildasm /dll recomp_srp.msil

它运行良好，没有我的拳击：

        FixedPBF TestFixedPBF = new FixedPBF();

        TestFixedPBF.SetRefProperty<string>(ref TestField, "test2");

...当然，我将其从受保护更改为公开，您需要再次进行更改并提供其余的实现。

score 0 · Accepted Answer

我相信这是设计使然。您没有将 T 限制为特定的类，因此很可能将其向下转换为对象。因此，为什么您会看到 IL 包括拳击。

我会用 where T 尝试这段代码：ActualClass

score 0 · Accepted Answer

跟进几点。首先，此错误发生在具有约束的泛型类where T : class中的两个方法以及具有相同约束的泛型方法（在泛型或非泛型类中）。Object对于使用代替的（否则相同的）非泛型方法，它不会发生T：

// static T XchgNullCur<T>(ref T addr, T value) where T : class =>
//              Interlocked.CompareExchange(ref addr, val, null) ?? value;
    .locals init (!T tmp)
    ldarg addr
    ldarg val
    ldloca tmp
    initobj !T
    ldloc tmp
    call !!0 Interlocked::CompareExchange<!T>(!!0&, !!0, !!0)
    dup 
    box !T
    brtrue L_001a
    pop 
    ldarg val
L_001a:
    ret 


// static Object XchgNullCur(ref Object addr, Object val) =>
//                   Interlocked.CompareExchange(ref addr, val, null) ?? value;
    ldarg addr
    ldarg val
    ldnull
    call object Interlocked::CompareExchange(object&, object, object)
    dup
    brtrue L_000d
    pop
    ldarg val
L_000d:
    ret

请注意第一个示例的一些其他问题。ldnull我们有一个无关紧要的调用，而不是简单地initobj针对多余的局部变量tmp。

然而，这里暗示的好消息是，这些都不重要。尽管为上述两个示例生成的 IL 代码存在差异，但x64 JIT为它们生成几乎相同的代码。以下结果适用于具有“未抑制”优化的 .NET Framework 4.7.2发布模式。

c# - 为什么具有 T: 类约束的泛型方法会导致装箱？

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