C# 常量和编译时计算-为什么要更改此行为

如果您将Eric Lippert的这篇文章转发到大约13分钟，他会描述对C#编译器所做的更改，该更改会导致以下代码无效（显然在.NET 2之前，包括.NET 2之前，此代码本应编译）

现在我清楚地了解到，上述代码的任何执行实际上都会计算为

int y;
int x = 10;
y = 123;
Console.Write(y);

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但我不明白的是，为什么认为让下面的代码可编译是“可取的”？IE：允许这些推论继续下去有什么风险

该规范规定，仅在

块内分配的内容的明确分配是不确定的。该规范没有提到编译器的魔力，可以删除不必要的
if
块。特别是，当您更改
if
条件时，它会产生一条非常令人困惑的错误消息，并突然得到一条关于未分配
y
的错误消息“嗯？分配y时我没有改变！”

编译器可以自由地执行它想要的任何明显的代码删除，但是首先它需要遵循规则的规范

具体而言，第5.3.3.5节（MS 4.0规范）：

5.3.3.5 If声明
对于形式为的if语句stmt：

if（
expr
）
then stmt
else
else stmt


v在expr的开头与stmt的开头具有相同的确定赋值状态
如果v在expr的末尾被明确分配，那么它在控制流传输上被明确分配到then stmt和else stmt或stmt的端点（如果没有else子句）
如果v在expr结尾处的状态为“true expression后明确赋值”，则它在控制流传输上明确赋值给then stmt，而在控制流传输上不明确赋值给else stmt或stmt的端点（如果没有else子句）
如果v在expr的结尾处具有状态“false expression后明确指定”，则它在控制流传输到else stmt时明确指定，而在控制流传输到then stmt时不明确指定。当且仅当它在stmt的端点处被明确指定时，才在stmt的端点处被明确指定
否则，在控制流传输中，v被认为没有明确分配到then stmt或else stmt，或者如果没有其他stmt，v被分配到stmt的端点

对于一个最初未分配的变量来说，它被认为是在某个特定的位置被明确分配的，对该变量的分配必须发生在通向该位置的每个可能的执行路径中

从技术上讲，执行路径存在于
if
条件为false的地方；如果在
else
中也分配了
y
，则可以，但。。。如果

条件始终为真，则规范明确不要求指出。

我仍然觉得这个问题有点困惑，但让我看看是否可以将问题重新表述为我可以回答的形式。首先，让我重申问题的背景：

在C#2.0中，此代码：

int x = 123;
int y;
if (x * 0 == 0) 
    y = 345;
Console.WriteLine(y);

被当作是你写的

int x = 123;
int y;
if (true) 
    y = 345;
Console.WriteLine(y);

这反过来又被视为：

int x = 123;
int y;
y = 345;
Console.WriteLine(y);

这是一个法律程序

但在C#3.0中，我们采取了突破性的改变来防止这种情况。编译器不再将该条件视为“始终为真”，尽管您和我都知道它始终为真。我们现在将其设置为非法程序，因为编译器认为它不知道“if”的主体始终被执行，因此不知道局部变量y始终在使用之前被赋值

为什么C#3.0行为是正确的

这是正确的，因为规范规定：

• 常量表达式只能包含常量

  x*0==0

  不是常量表达式，因为它包含一个非常量项，

  x

• 只有当条件是一个等于

  true

  的常量表达式时，

  if

  的结果才知道总是可到达的

因此，给出的代码不应将条件语句的结果归类为始终可到达，因此不应将局部

y

归类为明确指定

为什么常量表达式只包含常量是可取的

我们希望C#语言能够被用户清楚地理解，并且能够被编译器编写者正确地实现。要求编译器对表达式的值进行所有可能的逻辑推断，这与这些目标背道而驰。确定一个给定表达式是否为常数应该很简单，如果是的话，它的值是多少。简单地说，常量求值代码应该知道如何执行算术，但不需要知道有关算术操作的事实。常数计算器知道如何乘以2*1，但它不需要知道“1是整数上的乘法恒等式”这一事实

现在，编译器编写者可能会认为他们在某些方面很聪明，从而生成更优化的代码。编译器编写者可以这样做，但不能改变代码是否合法。只有在给定合法代码时，才允许他们进行优化，使编译器的输出更好

这个bug是如何在C#2.0中出现的

所发生的事情是，编写编译器是为了过早地运行算术优化器。优化器应该是聪明的，它应该在程序被确定为合法后运行。它是在程序被确定为合法之前运行的，因此影响了结果

这是一个潜在的brea

int x = 123;
int y;
y = 345;
Console.WriteLine(y);

(int x)=>x * 0 == 0

(int x)=>true

()=>2 + 3