Warum unterscheidet sich das Codeverhalten im Release- und Debug-Modus?

Betrachten Sie den folgenden Code:

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;
}

Das Ergebnis im Debug-Modus ist: 100.100.100.100.100. Im Release-Modus ist dies jedoch: 100.100.100.100,0.

Was ist los?

Es wurde mit .NET Framework 4.7.1 und .NET Core 2.0.0 getestet.

Dies scheint ein JIT-Fehler zu sein. Ich habe getestet mit:

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

und die Console.WriteLine(i)Korrekturen hinzufügen . Die einzige IL-Änderung ist:

// ...
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 

vs.

// ...
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 

Das sieht genau richtig aus (der einzige Unterschied ist das Extra ldloc.3und call void [System.Console]System.Console::WriteLine(int32), und ein anderes, aber gleichwertiges Ziel für br.s).

Ich vermute, es wird einen JIT-Fix brauchen.

Umgebung:

• Environment.Version: 4.0.30319.42000
• <TargetFramework>netcoreapp2.0</TargetFramework>
• VS: 15.5.0 Vorschau 5.0
• dotnet --version: 2.1.1

Es ist in der Tat ein Montagefehler. x64, .net 4.7.1, Release Build.

Demontage:

            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  

Das Problem ist unter der Adresse 00007FF942690AFD, der jg 00007FF942690AE7. Es springt zurück, wenn ebx (das 4 enthält, den Endwert der Schleife) größer (jg) ist als eax, der Wert i. Dies schlägt natürlich fehl, wenn es 4 ist, sodass nicht das letzte Element in das Array geschrieben wird.

Es schlägt fehl, weil es den Registerwert von i (eax, bei 0x00007FF942690AF9) enthält und es dann mit 4 überprüft, aber es muss diesen Wert noch schreiben. Es ist etwas schwierig zu bestimmen, wo genau sich das Problem befindet, da es möglicherweise das Ergebnis der Optimierung von (N-Old.Length) ist, da der Debug-Build diesen Code enthält, der Release-Build dies jedoch vorberechnet. Das müssen die Leute also reparieren;)