Span<T> 不需要局部变量赋值。那是一个功能吗？

Question

我注意到即使局部变量没有初始化，下面的代码也会编译和执行。这是 Span 的特性吗？

void Uninitialized()
{
  Span<char> s1;
  var l1 = s1.Length;

  Span<char> s2;
  UninitializedOut(out s2);
  var l2 = s2.Length;
}

void UninitializedOut(out Span<char> s)
{}

Answer 1

这或多或少是设计使然，因为它在很大程度上取决于基础 struct 本身是否包含任何字段。

此代码编译例如：

public struct MySpan<T>
{
    public int Length => 1;
}

static class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        MySpan<char> s1;
        var l1 = s1.Length;
    }
}

但是这段代码没有：

public struct MySpan<T>
{
    public int Length { get; }
}

static class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        MySpan<char> s1;
        var l1 = s1.Length;
    }
}

似乎在那种情况下，结构是默认的，这就是为什么它不抱怨缺少赋值的原因。正如 Marc 的回答中所解释的，它没有检测到任何字段是一个错误。

Answer 2

这看起来像是引用程序集引起的问题，由于 Span<T> 具有 framework-specific 内部结构的方式而需要。

这意味着在参考程序集中：没有字段（编辑：这不完全正确 - 见脚注） .

如果所有字段都已分配，则

A struct 被视为已分配（出于 "definite assignment" 的目的），在这种情况下，编译器会看到 "all zero of zero fields have been assigned: all good - this variable is assigned"。但是编译器似乎并不知道 actual 字段，因此它被误导允许某些技术上无效的内容。

你绝对不应该依赖这个表现得很好！虽然在大多数情况下 .locals init 应该意味着你实际上并没有得到任何太可怕的东西。但是，目前正在进行一些工作，以允许人们在某些情况下 suppress .locals init - 我不敢想象会发生什么在这里的场景中——特别是因为Span<T>的工作方式很像ref T——如果字段确实没有初始化为零。

有趣的是，它 可能已经修复 ：参见 this example on sharplab。或者，也许 sharplab 使用的是具体的目标框架，而不是参考程序集。

编辑：很奇怪，如果我将参考程序集加载到 ildasm 或反射器中，我可以看到：

.field private initonly object _dummy

这是参考程序集中的欺骗字段，旨在阻止这种情况发生，但是......看起来它现在工作得不是很可靠！

更新：显然这里的区别是 subtle but known compiler issue 出于兼容性原因而保留；结构的明确赋值考虑本地已知类型的私有字段，但不考虑私有reference-type 外部程序集中的类型字段。

Answer 3

Marc 的回答很棒。我想详细说明一下历史/背景。

首先这绝对是一个compiler bug。根据明确赋值的规则，这个局部变量不是明确赋值的，任何用法都应该是错误的。不幸的是，这个错误很难修复，原因有很多：

这个错误是旧的，至少可以追溯到 C# 4.0。这让客户有 7 年以上的时间不经意地依赖它
BCL 中有许多结构体都具有这种基本结构。例如 CancellationToken.

这些加在一起意味着解决这个问题可能会破坏大量现有代码。尽管如此，C# 团队还是尝试在 C# 6.0 中修复该错误，当时该错误还很年轻。但是尝试使用此修复程序编译 Visual Studio 源代码表明，围绕客户依赖此错误的担忧是有根据的：存在许多构建中断。足以让我们相信它会对大量代码产生负面影响。因此修复被撤消。

这里的第二个问题是所有编译器团队成员都不知道这个错误（至少在今天之前）。自从修复被撤消以来已经过去了大约 3 年，从那以后有了一些转变。验证我们如何为 Span<T> 生成参考程序集的团队成员并不知道这个错误，并根据语言规范推荐了当前的设计。我是那些开发人员之一:(

仍在讨论这个问题，但很可能我们将更新 Span<T> 和其他类型的参考汇编策略，以避免此编译器错误。

感谢您报告此事。很抱歉造成的混乱:(

Span<T> 不需要局部变量赋值。那是一个功能吗？

Span<T> does not require local variable assignment. Is that a feature?

c#

c#-7.2

system.memory