null参照が不可能であると思われるのに、なぜ逆参照null参照警告が表示されるのですか?

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Andrew Savinykh 2019-12-30 14:42.

HNQでこの質問を読んだ後、C#8のNullable Reference Typesについて読み、いくつかの実験を行いました。

誰かが「コンパイラのバグを見つけた!」と言うと、10回のうち9回、またはそれ以上の頻度で発生することを私はよく知っています。これは実際には設計によるものであり、彼ら自身の誤解です。そして、私は今日だけこの機能を調べ始めたので、明らかに私はそれをあまりよく理解していません。これが邪魔にならないように、このコードを見てみましょう:

#nullable enable
class Program
{
    static void Main()
    {
        var s = "";
        var b = s == null; // If you comment this line out, the warning on the line below disappears
        var i = s.Length; // warning CS8602: Dereference of a possibly null reference
    }
}

上でリンクしたドキュメントを読んだ後、このs == null行で警告が表示されると思います。結局のところs、明らかにnull許容値でnullはないため、と比較しても意味がありません。

代わりに、次の行に警告が表示されます。警告はs、人間にとってはそうではないことは明らかですが、null参照の可能性があることを示しています。

もっとオーバー、警告はされていない、我々は比較しない場合に表示sしますnull

グーグルを実行してGitHubの問題が発生しましたが、これはまったく別の問題であることが判明しましたが、その過程で寄稿者と会話し、この動作についてさらに洞察を深めました(たとえば、「ヌルチェックは多くの場合便利な方法ですコンパイラに、変数のnull可能性に関する以前の推論をリセットするように指示します。」)。しかし、これでも主な質問には答えられませんでした。

新しいGitHubの問題を作成し、非常に忙しいプロジェクトの貢献者の時間を費やす可能性があるのではなく、これをコミュニティに公開しています。

何が起こっているのか、そしてその理由を教えてください。特に、s == null回線上で警告が生成されないのはなぜですか。また、ここで参照が可能であるとCS8602思われないのに、なぜ警告が発生するのnullでしょうか。リンクされたGitHubスレッドが示唆しているように、null可能性の推論が防弾ではない場合、どうしてうまくいかないのでしょうか。そのいくつかの例は何でしょうか?

2 answers

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333fred 2019-12-31 15:16.

これは事実上@stuartdがリンクした回答の複製であるため、ここでは詳細については説明しません。しかし、問題の根本は、これが言語のバグでもコンパイラのバグでもないということですが、実装されたとおりの動作を意図しています。変数のヌル状態を追跡します。変数を最初に宣言するとき、null以外の値で明示的に初期化するため、その状態はNotNullです。しかし、そのNotNullがどこから来たのかは追跡していません。たとえば、これは事実上同等のコードです。

#nullable enable
class Program
{
    static void Main()
    {
        M("");
    }
    static void M(string s)
    {
        var b = s == null;
        var i = s.Length; // warning CS8602: Dereference of a possibly null reference
    }
}

どちらの場合も、明示的にをテストsnullます。Madsがこの質問に答えたように、これをフロー分析への入力として受け取ります。https://stackoverflow.com/a/59328672/2672518。その答えでは、結果として、返品時に警告が表示されます。この場合、答えは、nullの可能性のある参照を逆参照したという警告が表示されることです。

と比較するのに十分愚かだったという理由だけで、null許容になることはありませんnull

はい、実際にそうです。コンパイラへ。人間として、このコードを見ると、null参照例外をスローできないことは明らかです。しかし、null許容フロー分析がコンパイラーに実装される方法では、それはできません。値がどこから来たかに基づいて状態を追加するこの分析の改善についてはある程度説明しましたが、これにより実装が非常に複雑になり、大きな利益は得られないことがわかりました。これは、ユーザーが変数をanewまたは定数値で初期化してから、nullとにかくそれをチェックするような場合に役立ちます。

3
Alvin Sartor 2020-01-01 00:37.

null可能性の推論が防弾ではない場合、[..]どうしてうまくいかないのでしょうか?

C#8のnull許容参照が利用可能になり次第、喜んで採用しました。ReSharperの[NotNull](など)表記を使用していたので、2つの違いに気づきました。

C#コンパイラはだまされる可能性がありますが、注意怠る傾向があります(通常、常にではありません)。

将来の訪問者のための参照として、これらはコンパイラがかなり混乱しているのを見たシナリオです(これらのケースはすべて設計によるものだと思います):

  • nullを許すnull。多くの場合、逆参照の警告を回避するために使用されますが、オブジェクトはnull不可のままです。足を2足で履きたいようです。
    string s = null!; //No warning

  • 表面分析。ReSharper(コードアノテーションを使用して実行)とは対照的に、C#コンパイラはnull許容参照を処理するためのすべての属性をサポートしていません。
    void DoSomethingWith(string? s)
    {    
        ThrowIfNull(s);
        var split = s.Split(' '); //Dereference warning
    }

ただし、いくつかの構成を使用してnull可能性をチェックし、警告を取り除くこともできます。

    public static void DoSomethingWith(string? s)
    {
        Debug.Assert(s != null, nameof(s) + " != null");
        var split = s.Split(' ');  //No warning
    }

または(まだかなりクールな)属性(ここですべてを見つけてください):

    public static bool IsNullOrEmpty([NotNullWhen(false)] string? value)
    {
        ...
    }

  • 影響を受けやすいコード分析。これはあなたが明らかにしたものです。コンパイラーは機能するために仮定を立てる必要があり、時にはそれらは直感に反しているように見えるかもしれません(少なくとも人間にとっては)。
    void DoSomethingWith(string s)
    {    
        var b = s == null;
        var i = s.Length; // Dereference warning
    }

  • ジェネリック医薬品のトラブル。ここで質問し、ここで非常によく説明しました(以前と同じ記事、段落「Tの問題?」)。ジェネリックは、参照と値の両方を満足させる必要があるため、複雑です。主な違いは、string?は単なる文字列ですが、にint?なりNullable<int>、コンパイラに実質的に異なる方法でそれらを処理させることです。また、ここでは、コンパイラが安全なパスを選択しているため、期待するものを指定する必要があります。
    public interface IResult<out T> : IResult
    {
        T? Data { get; } //Warning/Error: A nullable type parameter must be known to be a value type or non-nullable reference type.
    }

制約を与えることを解決しました:

    public interface IResult<out T> : IResult where T : class { T? Data { get; }}
    public interface IResult<T> : IResult where T : struct { T? Data { get; }}

しかし、制約を使用せずに「?」を削除すると、データから、「default」キーワードを使用してnull値を入れることができます。

    [Pure]
    public static Result<T> Failure(string description, T data = default)
        => new Result<T>(ResultOutcome.Failure, data, description); 
        // data here is definitely null. No warning though.

最後のものは安全でないコードを書くことを可能にするので、私にはトリッキーに思えます。

これが誰かを助けることを願っています。

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