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このobject-lifetime-extending-closureはC＃コンパイラのバグですか？

私はいくつかの非常に奇妙なコードに遭遇したときにオブジェクトの寿命を（合法的に）延長するクロージャの可能性について 質問 に答えていました-C＃コンパイラ側のgen（重要な場合は4.0）。

私が見つけることができる最短の再現は次のとおりです。

  1. 包含型のstaticメソッドを呼び出しているときに、ローカルをキャプチャするラムダを作成します。
  2. 生成されたデリゲート参照を、含まれているオブジェクトのinstanceフィールドに割り当てます。

結果：コンパイラは、ラムダを作成したオブジェクトを参照するクロージャオブジェクトを作成します。理由がない場合、デリゲートの「内部」ターゲットはstaticメソッドであり、デリゲートの実行時にlambda-creating-objectのインスタンスメンバーに触れる必要はありません（また、触れないでください）。事実上、コンパイラーは、プログラマーが理由もなくthisをキャプチャしたように動作しています。

class Foo
{
    private Action _field;

    public void InstanceMethod()
    {
        var capturedVariable = Math.Pow(42, 1);

        _field = () => StaticMethod(capturedVariable);
    }

    private static void StaticMethod(double arg) { }
}

リリースビルド（「より単純な」C＃に逆コンパイルされた）から生成されたコードは次のようになります。

public void InstanceMethod()
{

    <>c__DisplayClass1 CS$<>8__locals2 = new <>c__DisplayClass1();

    CS$<>8__locals2.<>4__this = this; // What's this doing here?

    CS$<>8__locals2.capturedVariable = Math.Pow(42.0, 1.0);
    this._field = new Action(CS$<>8__locals2.<InstanceMethod>b__0);
}

[CompilerGenerated]
private sealed class <>c__DisplayClass1
{
    // Fields
    public Foo <>4__this; // Never read, only written to.
    public double capturedVariable;

    // Methods
    public void <InstanceMethod>b__0()
    {
        Foo.StaticMethod(this.capturedVariable);
    }
}

それを観察してください<>4__thisクロージャオブジェクトのフィールドにはオブジェクト参照が入力されますが、そこから読み取られることはありません（理由はありません）。

では、ここで何が起こっているのでしょうか。言語仕様はそれを可能にしますか？これはコンパイラのバグ/奇妙なことですか、それともクロージャがオブジェクトを参照する正当な理由がありますか（私は明らかに欠落しています）？これは、クロージャに満足しているプログラマー（私のような）が無意識のうちに奇妙なメモリリーク（デリゲートがイベントハンドラーとして使用された場合を想像してください）をプログラムに導入するためのレシピのように見えるので、私は不安になります。

c#memory-leakslambdaclosuresobject-lifetime
136
Ani

それは確かにバグのように見えます。私の注意を引いてくれてありがとう。調べてみます。すでに検出され、修正されている可能性があります。

24
Eric Lippert

バグまたは不要のようです：

私はあなたの例をILlangで実行します：

.method public hidebysig 
    instance void InstanceMethod () cil managed 
{
    // Method begins at RVA 0x2074
    // Code size 63 (0x3f)
    .maxstack 4
    .locals init (
        [0] class ConsoleApplication1.Program/Foo/'<>c__DisplayClass1'   'CS$<>8__locals2'
    )

    IL_0000: newobj instance void ConsoleApplication1.Program/Foo/'<>c__DisplayClass1'::.ctor()
    IL_0005: stloc.0
    IL_0006: ldloc.0
    IL_0007: ldarg.0
    IL_0008: stfld class ConsoleApplication1.Program/Foo ConsoleApplication1.Program/Foo/'<>c__DisplayClass1'::'<>4__this' //Make ref to this
    IL_000d: nop
    IL_000e: ldloc.0
    IL_000f: ldc.r8 42
    IL_0018: ldc.r8 1
    IL_0021: call float64 [mscorlib]System.Math::Pow(float64, float64)
    IL_0026: stfld float64 ConsoleApplication1.Program/Foo/'<>c__DisplayClass1'::capturedVariable
    IL_002b: ldarg.0
    IL_002c: ldloc.0
    IL_002d: ldftn instance void ConsoleApplication1.Program/Foo/'<>c__DisplayClass1'::'<InstanceMethod>b__0'()
    IL_0033: newobj instance void [mscorlib]System.Action::.ctor(object, native int)
    IL_0038: stfld class [mscorlib]System.Action ConsoleApplication1.Program/Foo::_field
    IL_003d: nop
    IL_003e: ret
} // end of method Foo::InstanceMethod

例2：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
    }


    class Foo
    {
        private Action _field;

        public void InstanceMethod()
        {
            var capturedVariable = Math.Pow(42, 1);

            _field = () => Foo2.StaticMethod(capturedVariable);  //Foo2

        }

        private static void StaticMethod(double arg) { }
    }

    class Foo2
    {

        internal static void StaticMethod(double arg) { }
    }


}

cl ：（注!!これでこの参照はなくなりました！）

public hidebysig 
        instance void InstanceMethod () cil managed 
    {
        // Method begins at RVA 0x2074
        // Code size 56 (0x38)
        .maxstack 4
        .locals init (
            [0] class ConsoleApplication1.Program/Foo/'<>c__DisplayClass1' 'CS$<>8__locals2'
        )

        IL_0000: newobj instance void ConsoleApplication1.Program/Foo/'<>c__DisplayClass1'::.ctor()
        IL_0005: stloc.0
        IL_0006: nop //No this pointer
        IL_0007: ldloc.0
        IL_0008: ldc.r8 42
        IL_0011: ldc.r8 1
        IL_001a: call float64 [mscorlib]System.Math::Pow(float64, float64)
        IL_001f: stfld float64 ConsoleApplication1.Program/Foo/'<>c__DisplayClass1'::capturedVariable
        IL_0024: ldarg.0 //No This ref
        IL_0025: ldloc.0
        IL_0026: ldftn instance void ConsoleApplication1.Program/Foo/'<>c__DisplayClass1'::'<InstanceMethod>b__0'()
        IL_002c: newobj instance void [mscorlib]System.Action::.ctor(object, native int)
        IL_0031: stfld class [mscorlib]System.Action ConsoleApplication1.Program/Foo::_field
        IL_0036: nop
        IL_0037: ret
    }

例3：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
    }

    static void Test(double arg)
    {

    }

    class Foo
    {
        private Action _field;

        public void InstanceMethod()
        {
            var capturedVariable = Math.Pow(42, 1);

            _field = () => Test(capturedVariable);  

        }

        private static void StaticMethod(double arg) { }
    }


}

イリノイ州:(このポインタが戻ってきました）

IL_0006: ldloc.0
IL_0007: ldarg.0
IL_0008: stfld class ConsoleApplication1.Program/Foo ConsoleApplication1.Program/Foo/'<>c__DisplayClass1'::'<>4__this' //Back again.

そして、3つのケースすべてで、メソッド-b__0（）-は同じように見えます。

instance void '<InstanceMethod>b__0' () cil managed 
    {
        // Method begins at RVA 0x2066
        // Code size 13 (0xd)
        .maxstack 8

        IL_0000: ldarg.0
        IL_0001: ldfld float64 ConsoleApplication1.Program/Foo/'<>c__DisplayClass1'::capturedVariable
                   IL_0006: call void ConsoleApplication1.Program/Foo::StaticMethod(float64) //Your example
                    IL_0006: call void ConsoleApplication1.Program/Foo2::StaticMethod(float64)//Example 2
        IL_0006: call void ConsoleApplication1.Program::Test(float64) //Example 3
        IL_000b: nop
        IL_000c: ret
    }

そして、3つのケースすべてで、静的メソッドへの参照があるため、より奇妙になります。したがって、この小さな分析の後、私はそれをバグと言います/役に立たない。 ！

7
Niklas