Zunächst verwenden Sie den ungeprüften Kontext, eine Anweisung für den Compiler. Als Entwickler sind Sie sicher, dass das Ergebnis nicht überläuft und Sie keinen Kompilierungsfehler sehen möchten. In Ihrem Szenario ist der Typ absichtlich überfüllt und Sie erwarten ein konsistentes Verhalten auf drei verschiedenen Compilern, von denen einer im Vergleich zu Roslyn und .NET Core, die neu sind, wahrscheinlich weit abwärtskompatibel zum Verlauf ist.
Zweitens mischen Sie implizite und explizite Konvertierungen. Ich bin mir über den Roslyn-Compiler nicht sicher, aber definitiv können .NET Framework- und .NET Core-Compiler unterschiedliche Optimierungen für diese Vorgänge verwenden.
Das Problem hierbei ist, dass in der ersten Zeile Ihres Codes nur Gleitkommawerte / -typen verwendet werden, in der zweiten Zeile jedoch eine Kombination aus Gleitkommawerten / -typen und Integralwert / -typ.
Wenn Sie sofort einen ganzzahligen Gleitkommatyp (7> 7.0) erstellen, erhalten Sie für alle drei kompilierten Quellen das gleiche Ergebnis.
using System;
public class Program
{
const float scale = 64 * 1024;
public static void Main()
{
Console.WriteLine(unchecked((uint)(ulong)(1.2 * scale * scale + 1.5 * scale))); // 859091763
Console.WriteLine(unchecked((uint)(ulong)(scale * scale + 7.0))); // 7
}
}
Ich würde also das Gegenteil von der Antwort von V0ldek sagen und das ist "Der Fehler (wenn es wirklich ein Fehler ist) ist höchstwahrscheinlich in Roslyn- und .NET Core-Compilern".
Ein weiterer Grund zu der Annahme, dass das Ergebnis der ersten ungeprüften Berechnungsergebnisse für alle gleich ist und der Wert den Maximalwert des UInt32
Typs überschreitet .
Console.WriteLine(unchecked((uint)(ulong)(1.2 * scale * scale + 1.5 * scale) - UInt32.MaxValue - 1)); // 859091763
Minus eins ist da, wenn wir bei Null beginnen, was ein Wert ist, der sich nur schwer selbst subtrahieren lässt. Wenn mein mathematisches Verständnis des Überlaufs korrekt ist, beginnen wir mit der nächsten Zahl nach dem Maximalwert.
AKTUALISIEREN
Nach dem Jalsh-Kommentar
7.0 ist ein Double, kein Float. Versuchen Sie 7.0f, es gibt Ihnen immer noch eine 0
Sein Kommentar ist richtig. Wenn wir float verwenden, erhalten Sie immer noch 0 für Roslyn und .NET Core, andererseits verwenden Sie doppelte Ergebnisse in 7.
Ich habe einige zusätzliche Tests gemacht und die Dinge werden noch seltsamer, aber am Ende macht alles Sinn (zumindest ein bisschen).
Ich gehe davon aus, dass der .NET Framework 4.7.2-Compiler (veröffentlicht Mitte 2018) wirklich andere Optimierungen verwendet als die .NET Core 3.1- und Roslyn 3.4-Compiler (veröffentlicht Ende 2019). Diese verschiedenen Optimierungen / Berechnungen werden ausschließlich für konstante Werte verwendet, die zur Kompilierungszeit bekannt sind. Aus diesem Grund musste das unchecked
Schlüsselwort verwendet werden, da der Compiler bereits weiß, dass ein Überlauf auftritt. Zur Optimierung der endgültigen IL wurden jedoch andere Berechnungen verwendet.
Gleicher Quellcode und fast dieselbe IL mit Ausnahme der Anweisung IL_000a. Ein Compiler berechnet 7 und der andere 0.
Quellcode
using System;
public class Program
{
const float scale = 64 * 1024;
public static void Main()
{
Console.WriteLine(unchecked((uint)(ulong)(1.2 * scale * scale + 1.5 * scale)));
Console.WriteLine(unchecked((uint)(scale * scale + 7.0)));
}
}
.NET Framework (x64) IL
.class private auto ansi '<Module>'
{
} // end of class <Module>
.class public auto ansi beforefieldinit Program
extends [mscorlib]System.Object
{
// Fields
.field private static literal float32 scale = float32(65536)
// Methods
.method public hidebysig static
void Main () cil managed
{
// Method begins at RVA 0x2050
// Code size 17 (0x11)
.maxstack 8
IL_0000: ldc.i4 859091763
IL_0005: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(uint32)
IL_000a: ldc.i4.7
IL_000b: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(uint32)
IL_0010: ret
} // end of method Program::Main
.method public hidebysig specialname rtspecialname
instance void .ctor () cil managed
{
// Method begins at RVA 0x2062
// Code size 7 (0x7)
.maxstack 8
IL_0000: ldarg.0
IL_0001: call instance void [mscorlib]System.Object::.ctor()
IL_0006: ret
} // end of method Program::.ctor
} // end of class Program
Roslyn-Compiler-Zweig (September 2019) IL
.class private auto ansi '<Module>'
{
} // end of class <Module>
.class public auto ansi beforefieldinit Program
extends [System.Private.CoreLib]System.Object
{
// Fields
.field private static literal float32 scale = float32(65536)
// Methods
.method public hidebysig static
void Main () cil managed
{
// Method begins at RVA 0x2050
// Code size 17 (0x11)
.maxstack 8
IL_0000: ldc.i4 859091763
IL_0005: call void [System.Console]System.Console::WriteLine(uint32)
IL_000a: ldc.i4.0
IL_000b: call void [System.Console]System.Console::WriteLine(uint32)
IL_0010: ret
} // end of method Program::Main
.method public hidebysig specialname rtspecialname
instance void .ctor () cil managed
{
// Method begins at RVA 0x2062
// Code size 7 (0x7)
.maxstack 8
IL_0000: ldarg.0
IL_0001: call instance void [System.Private.CoreLib]System.Object::.ctor()
IL_0006: ret
} // end of method Program::.ctor
} // end of class Program
Es beginnt den richtigen Weg zu gehen, wenn Sie nicht konstante Ausdrücke (standardmäßig unchecked
) wie unten hinzufügen .
using System;
public class Program
{
static Random random = new Random();
public static void Main()
{
var scale = 64 * random.Next(1024, 1025);
uint f = (uint)(ulong)(scale * scale + 7f);
uint d = (uint)(ulong)(scale * scale + 7d);
uint i = (uint)(ulong)(scale * scale + 7);
Console.WriteLine((uint)(ulong)(1.2 * scale * scale + 1.5 * scale)); // 859091763
Console.WriteLine((uint)(ulong)(scale * scale + 7f)); // 7
Console.WriteLine(f); // 7
Console.WriteLine((uint)(ulong)(scale * scale + 7d)); // 7
Console.WriteLine(d); // 7
Console.WriteLine((uint)(ulong)(scale * scale + 7)); // 7
Console.WriteLine(i); // 7
}
}
Was von beiden Compilern "genau" dieselbe IL erzeugt.
.NET Framework (x64) IL
.class private auto ansi '<Module>'
{
} // end of class <Module>
.class public auto ansi beforefieldinit Program
extends [mscorlib]System.Object
{
// Fields
.field private static class [mscorlib]System.Random random
// Methods
.method public hidebysig static
void Main () cil managed
{
// Method begins at RVA 0x2050
// Code size 164 (0xa4)
.maxstack 4
.locals init (
[0] int32,
[1] uint32,
[2] uint32
)
IL_0000: ldc.i4.s 64
IL_0002: ldsfld class [mscorlib]System.Random Program::random
IL_0007: ldc.i4 1024
IL_000c: ldc.i4 1025
IL_0011: callvirt instance int32 [mscorlib]System.Random::Next(int32, int32)
IL_0016: mul
IL_0017: stloc.0
IL_0018: ldloc.0
IL_0019: ldloc.0
IL_001a: mul
IL_001b: conv.r4
IL_001c: ldc.r4 7
IL_0021: add
IL_0022: conv.u8
IL_0023: conv.u4
IL_0024: ldloc.0
IL_0025: ldloc.0
IL_0026: mul
IL_0027: conv.r8
IL_0028: ldc.r8 7
IL_0031: add
IL_0032: conv.u8
IL_0033: conv.u4
IL_0034: stloc.1
IL_0035: ldloc.0
IL_0036: ldloc.0
IL_0037: mul
IL_0038: ldc.i4.7
IL_0039: add
IL_003a: conv.i8
IL_003b: conv.u4
IL_003c: stloc.2
IL_003d: ldc.r8 1.2
IL_0046: ldloc.0
IL_0047: conv.r8
IL_0048: mul
IL_0049: ldloc.0
IL_004a: conv.r8
IL_004b: mul
IL_004c: ldc.r8 1.5
IL_0055: ldloc.0
IL_0056: conv.r8
IL_0057: mul
IL_0058: add
IL_0059: conv.u8
IL_005a: conv.u4
IL_005b: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(uint32)
IL_0060: ldloc.0
IL_0061: ldloc.0
IL_0062: mul
IL_0063: conv.r4
IL_0064: ldc.r4 7
IL_0069: add
IL_006a: conv.u8
IL_006b: conv.u4
IL_006c: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(uint32)
IL_0071: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(uint32)
IL_0076: ldloc.0
IL_0077: ldloc.0
IL_0078: mul
IL_0079: conv.r8
IL_007a: ldc.r8 7
IL_0083: add
IL_0084: conv.u8
IL_0085: conv.u4
IL_0086: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(uint32)
IL_008b: ldloc.1
IL_008c: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(uint32)
IL_0091: ldloc.0
IL_0092: ldloc.0
IL_0093: mul
IL_0094: ldc.i4.7
IL_0095: add
IL_0096: conv.i8
IL_0097: conv.u4
IL_0098: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(uint32)
IL_009d: ldloc.2
IL_009e: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(uint32)
IL_00a3: ret
} // end of method Program::Main
.method public hidebysig specialname rtspecialname
instance void .ctor () cil managed
{
// Method begins at RVA 0x2100
// Code size 7 (0x7)
.maxstack 8
IL_0000: ldarg.0
IL_0001: call instance void [mscorlib]System.Object::.ctor()
IL_0006: ret
} // end of method Program::.ctor
.method private hidebysig specialname rtspecialname static
void .cctor () cil managed
{
// Method begins at RVA 0x2108
// Code size 11 (0xb)
.maxstack 8
IL_0000: newobj instance void [mscorlib]System.Random::.ctor()
IL_0005: stsfld class [mscorlib]System.Random Program::random
IL_000a: ret
} // end of method Program::.cctor
} // end of class Program
Roslyn-Compiler-Zweig (September 2019) IL
.class private auto ansi '<Module>'
{
} // end of class <Module>
.class public auto ansi beforefieldinit Program
extends [System.Private.CoreLib]System.Object
{
// Fields
.field private static class [System.Private.CoreLib]System.Random random
// Methods
.method public hidebysig static
void Main () cil managed
{
// Method begins at RVA 0x2050
// Code size 164 (0xa4)
.maxstack 4
.locals init (
[0] int32,
[1] uint32,
[2] uint32
)
IL_0000: ldc.i4.s 64
IL_0002: ldsfld class [System.Private.CoreLib]System.Random Program::random
IL_0007: ldc.i4 1024
IL_000c: ldc.i4 1025
IL_0011: callvirt instance int32 [System.Private.CoreLib]System.Random::Next(int32, int32)
IL_0016: mul
IL_0017: stloc.0
IL_0018: ldloc.0
IL_0019: ldloc.0
IL_001a: mul
IL_001b: conv.r4
IL_001c: ldc.r4 7
IL_0021: add
IL_0022: conv.u8
IL_0023: conv.u4
IL_0024: ldloc.0
IL_0025: ldloc.0
IL_0026: mul
IL_0027: conv.r8
IL_0028: ldc.r8 7
IL_0031: add
IL_0032: conv.u8
IL_0033: conv.u4
IL_0034: stloc.1
IL_0035: ldloc.0
IL_0036: ldloc.0
IL_0037: mul
IL_0038: ldc.i4.7
IL_0039: add
IL_003a: conv.i8
IL_003b: conv.u4
IL_003c: stloc.2
IL_003d: ldc.r8 1.2
IL_0046: ldloc.0
IL_0047: conv.r8
IL_0048: mul
IL_0049: ldloc.0
IL_004a: conv.r8
IL_004b: mul
IL_004c: ldc.r8 1.5
IL_0055: ldloc.0
IL_0056: conv.r8
IL_0057: mul
IL_0058: add
IL_0059: conv.u8
IL_005a: conv.u4
IL_005b: call void [System.Console]System.Console::WriteLine(uint32)
IL_0060: ldloc.0
IL_0061: ldloc.0
IL_0062: mul
IL_0063: conv.r4
IL_0064: ldc.r4 7
IL_0069: add
IL_006a: conv.u8
IL_006b: conv.u4
IL_006c: call void [System.Console]System.Console::WriteLine(uint32)
IL_0071: call void [System.Console]System.Console::WriteLine(uint32)
IL_0076: ldloc.0
IL_0077: ldloc.0
IL_0078: mul
IL_0079: conv.r8
IL_007a: ldc.r8 7
IL_0083: add
IL_0084: conv.u8
IL_0085: conv.u4
IL_0086: call void [System.Console]System.Console::WriteLine(uint32)
IL_008b: ldloc.1
IL_008c: call void [System.Console]System.Console::WriteLine(uint32)
IL_0091: ldloc.0
IL_0092: ldloc.0
IL_0093: mul
IL_0094: ldc.i4.7
IL_0095: add
IL_0096: conv.i8
IL_0097: conv.u4
IL_0098: call void [System.Console]System.Console::WriteLine(uint32)
IL_009d: ldloc.2
IL_009e: call void [System.Console]System.Console::WriteLine(uint32)
IL_00a3: ret
} // end of method Program::Main
.method public hidebysig specialname rtspecialname
instance void .ctor () cil managed
{
// Method begins at RVA 0x2100
// Code size 7 (0x7)
.maxstack 8
IL_0000: ldarg.0
IL_0001: call instance void [System.Private.CoreLib]System.Object::.ctor()
IL_0006: ret
} // end of method Program::.ctor
.method private hidebysig specialname rtspecialname static
void .cctor () cil managed
{
// Method begins at RVA 0x2108
// Code size 11 (0xb)
.maxstack 8
IL_0000: newobj instance void [System.Private.CoreLib]System.Random::.ctor()
IL_0005: stsfld class [System.Private.CoreLib]System.Random Program::random
IL_000a: ret
} // end of method Program::.cctor
} // end of class Program
Letztendlich glaube ich, dass der Grund für das unterschiedliche Verhalten nur eine andere Version des Frameworks und / oder Compilers ist, die unterschiedliche Optimierungen / Berechnungen für konstante Ausdrücke verwenden, aber in anderen Fällen ist das Verhalten sehr gleich.
ulong
in wird im letzteren Fall ignoriert, sodass dies bei der Konvertierungfloat
-> geschiehtint
.