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リリースモードとデバッグモードでコードの動作が異なるのはなぜですか？

次のコードを検討してください。

private static void Main(string[] args)
{
    var ar = new double[]
    {
        100
    };

    FillTo(ref ar, 5);
    Console.WriteLine(string.Join(",", ar.Select(a => a.ToString()).ToArray()));
}

public static void FillTo(ref double[] dd, int N)
{
    if (dd.Length >= N)
        return;

    double[] Old = dd;
    double d = double.NaN;
    if (Old.Length > 0)
        d = Old[0];

    dd = new double[N];

    for (int i = 0; i < Old.Length; i++)
    {
        dd[N - Old.Length + i] = Old[i];
    }
    for (int i = 0; i < N - Old.Length; i++)
        dd[i] = d;
}

デバッグモードでの結果は、100,100,100,100,100です。しかし、リリースモードでは100、100、100、100、0です。

何が起こっている？

.NET framework 4.7.1および.NET Core 2.0.0を使用してテストされました。

c#.net.net-corecoreclr
82
Ashkan Nourzadeh

これはJITバグのようです。私はテストしました：

_// ... existing code unchanged
for (int i = 0; i < N - Old.Length; i++)
{
    // Console.WriteLine(i); // <== comment/uncomment this line
    dd[i] = d;
}
_

Console.WriteLine(i)を追加すると修正されます。 ILの唯一の変更は次のとおりです。

_// ...
L_0040: ldc.i4.0 
L_0041: stloc.3 
L_0042: br.s L_004d
L_0044: ldarg.0 
L_0045: ldind.ref 
L_0046: ldloc.3 
L_0047: ldloc.1 
L_0048: stelem.r8 
L_0049: ldloc.3 
L_004a: ldc.i4.1 
L_004b: add 
L_004c: stloc.3 
L_004d: ldloc.3 
L_004e: ldarg.1 
L_004f: ldloc.0 
L_0050: ldlen 
L_0051: conv.i4 
L_0052: sub 
L_0053: blt.s L_0044
L_0055: ret 
_

対

_// ...
L_0040: ldc.i4.0 
L_0041: stloc.3 
L_0042: br.s L_0053
L_0044: ldloc.3 
L_0045: call void [System.Console]System.Console::WriteLine(int32)
L_004a: ldarg.0 
L_004b: ldind.ref 
L_004c: ldloc.3 
L_004d: ldloc.1 
L_004e: stelem.r8 
L_004f: ldloc.3 
L_0050: ldc.i4.1 
L_0051: add 
L_0052: stloc.3 
L_0053: ldloc.3 
L_0054: ldarg.1 
L_0055: ldloc.0 
L_0056: ldlen 
L_0057: conv.i4 
L_0058: sub 
L_0059: blt.s L_0044
L_005b: ret 
_

正確に見えます（唯一の違いは、余分な_ldloc.3_とcall void [System.Console]System.Console::WriteLine(int32)、および_br.s_の異なるが同等のターゲットです）。

JITの修正が必要になると思います。

環境：

  • _Environment.Version_：4.0.30319.42000
  • _<TargetFramework>netcoreapp2.0</TargetFramework>_
  • VS：15.5.0プレビュー5.0
  • _dotnet --version_：2.1.1
69
Marc Gravell

それは確かにアセンブリエラーです。 x64、.net 4.7.1、リリースビルド。

分解：

            for(int i = 0; i < N - Old.Length; i++)
00007FF942690ADD  xor         eax,eax  
            for(int i = 0; i < N - Old.Length; i++)
00007FF942690ADF  mov         ebx,esi  
00007FF942690AE1  sub         ebx,ebp  
00007FF942690AE3  test        ebx,ebx  
00007FF942690AE5  jle         00007FF942690AFF  
                dd[i] = d;
00007FF942690AE7  mov         rdx,qword ptr [rdi]  
00007FF942690AEA  cmp         eax,dword ptr [rdx+8]  
00007FF942690AED  jae         00007FF942690B11  
00007FF942690AEF  movsxd      rcx,eax  
00007FF942690AF2  vmovsd      qword ptr [rdx+rcx*8+10h],xmm6  
            for(int i = 0; i < N - Old.Length; i++)
00007FF942690AF9  inc         eax  
00007FF942690AFB  cmp         ebx,eax  
00007FF942690AFD  jg          00007FF942690AE7  
00007FF942690AFF  vmovaps     xmm6,xmmword ptr [rsp+20h]  
00007FF942690B06  add         rsp,30h  
00007FF942690B0A  pop         rbx  
00007FF942690B0B  pop         rbp  
00007FF942690B0C  pop         rsi  
00007FF942690B0D  pop         rdi  
00007FF942690B0E  pop         r14  
00007FF942690B10  ret

問題はアドレス00007FF942690AFD、jg 00007FF942690AE7にあります。 ebx（ループ終了値4を含む）がeax（値i）よりも大きい（jg）場合、ジャンプして戻ります。もちろん4の場合、これは失敗するため、配列の最後の要素は書き込まれません。

それは、iのレジスタ値（eax、0x00007FF942690AF9）を含むため失敗し、4でチェックしますが、その値を書き込む必要があります。デバッグビルドにそのコードが含まれているため、（N-Old.Length）の最適化の結果のように見えるため、問題の正確な場所を特定するのは少し難しいですが、リリースビルドではそれが事前計算されます。だから、それはjitの人々が修正することです;）

6
Frans Bouma