C#, C♯, C＃相談室 Part96

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137: 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

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。

http://mevius.5ch.net/test/read.cgi/tech/1639965805/137

143: デフォルトの名無しさん (ﾜｯﾁｮｲ a236-8qwV) [sage] 2022/03/15(火) 21:23:35.68 ID:uT8cdwkS0

皆様、返信どうもありがとうございます。
いただいたアドバイスを元に色々と確認をしていて反応が遅くなってしまいました。
申し訳ありません。

>>138
確認してみた所、C# では int は 32 ビットと決められているようです。
https://docs.microsoft.com/ja-jp/dotnet/csharp/language-reference/builtin-types/integral-numeric-types
ただ、可読性を考えると 4 ではなく sizeof(int) と書くべきでした。
ご指摘どうもありがとうございました。

>>139
Unsafe.NullRef<T>() と Marshal.ReadInt32(int) の実装を確認してみたところ、
おそらくその点は問題ないかと思います。
https://github.com/dotnet/corert/blob/master/src/System.Private.CoreLib/shared/Internal/Runtime/CompilerServices/Unsafe.cs
https://github.com/dotnet/corert/blob/master/src/System.Private.CoreLib/shared/System/Runtime/InteropServices/Marshal.cs
しかし、問題の原因は大抵こういう思い込みに隠れているものだと思うので、
可能性を一つ潰すことができてとても助かりました。

>>140
そうなんですよね。
for (int i = 0; i < 0; i++) {} は i++ に到達しないのは明らかだから
最適化でまるっと消えてしまうかと思っていたので、この結果には驚きました。

>>141
書いていただいたコードを試してみたところ、確かに最適化が有効でも期待通りの動作になりました。
それからもう一つ、書いていただいたコードを使わない場合、
プラットフォームが x86 と x64 の両方とも最適化有効時には期待通りの動作をしないことが分かりました。
（x86 の場合は常に期待通りに動作するならば問題の原因について一つ仮説が立てられるかと思ったのですが、
　実際は違っていたので未だに原因はさっぱり見当がついていません…）

http://mevius.5ch.net/test/read.cgi/tech/1639965805/143

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