C#, C♯, C＃相談室 Part96

137(2): デフォルトの名無しさん (ﾜｯﾁｮｲ a236-8qwV) [sage] 2022/03/15(火) 17:49:18.74 ID:uT8cdwkS0(1/4) AAS
相談させてください。

IntPtr を ref int に変換するために以下のようなコードを書くと、期待通り False と表示されます。

IntPtr ptr = Marshal.AllocCoTaskMem(4);
ref int x = ref Unsafe.AddByteOffset(ref Unsafe.NullRef<int>(), ptr);
Console.WriteLine(Unsafe.IsNullRef(ref x)); // False と表示される
Marshal.FreeCoTaskMem(ptr);

しかし、以下のように意味のない for 文を追加すると、コードの最適化が有効な場合のみ True と表示されます。

for (int i = 0; i < 0; i++) { } // 意味のない for 文
IntPtr ptr = Marshal.AllocCoTaskMem(4);
ref int x = ref Unsafe.AddByteOffset(ref Unsafe.NullRef<int>(), ptr);
Console.WriteLine(Unsafe.IsNullRef(ref x)); // 最適化が有効な場合のみ True と表示される
Marshal.FreeCoTaskMem(ptr);

ただし、意味のない for 文があっても
Unsafe.AddByteOffset(ref Unsafe.NullRef<int>(), ptr)
→ Unsafe.SubtractByteOffset(ref Unsafe.NullRef<int>(), -(nint)ptr)
のように書き換えると常に False と表示されるようになります。

なぜこのようなことが起こるのかさっぱり見当がつかないので、お知恵を拝借できないでしょうか。
私の環境を分かる範囲で書くと以下のとおりですが、他に何か必要な情報があればお教えください。

Windows 10 Pro (21H2)
Microsoft Visual Studio Community 2022 (64 ビット) Version 17.1.1
コンソールアプリケーション、.NET 6.0

どうぞよろしくお願いいたします。

153(2): デフォルトの名無しさん (ﾜｯﾁｮｲ a236-8qwV) [sage] 2022/03/16(水) 00:04:15.38 ID:pAqxvPky0(1/2) AAS
>>151
なるほど…。
ただ、Unsafe.IsNullRef(ref Unsafe.NullRef<int>()) と書けてこれが true を返すので、
値型に対するヌル参照が定められていない場合は Unsafe.NullRef<T> の T に int が
指定できること自体がバグということになってしまうような気もします。
一応未定義ではないけど、CLR 外部との相互利用等で必要に迫られない限り
使ってくれるなという感じなのでしょうか。

>>152
ご親切に説明していただきどうもありがとうございます。
逆アセンブルの結果に “なぜだか理由は分からないが” 0 になっている部分があって、
そこから x が null にされているというという事実が読み取れる、ということですね。
（まだ間違っていたら大変申し訳ありません）

> NullRef<int>が宜しくないのか、それをAddByteOffsetに与えるのがダメなのか
NullRef<T> と AddByteOffset<T> のソースコードのコメントにはそれぞれ

ldc.i4.0
conv.u
ret

ldarg.0
ldarg.1
add
ret

とあって、これを見る限り、NullRef<int>() を AddByteOffset<int> に与えることの問題は
私には読み取れませんでした。
（そもそもこの問題で IL を持ち出すこと自体が見当外れなのでしょうか）
もちろん、実際には特殊な JIT 最適化が行われているのでしょうが、
その結果 IL から期待される動作と変わってしまうようなら、
やはりバグとして報告したほうがよいのかなというのが今のところの考えです。

156(1): デフォルトの名無しさん (ﾜｯﾁｮｲ 7d02-WCXV) [sage] 2022/03/16(水) 02:59:05.97 ID:b5JRB2Cp0(1/3) AAS
最近の標準ライブラリの実装を見るに、.NET開発チームはIntPtrを使わせたくないように感じる
ポインタ弄るなら、あぶねー事やってんだから明確にunsafe宣言しろって事なんだろうな