Définition de l'opérateur «==» pour Double

Pour une raison quelconque, je me suis faufilé dans la source .NET Framework de la classe Doubleet j'ai découvert que la déclaration de ==est:

public static bool operator ==(Double left, Double right) {
    return left == right;
}

La même logique s'applique à chaque opérateur.

• Quel est l'intérêt d'une telle définition?
• Comment ça marche?
• Pourquoi ne crée-t-il pas une récursion infinie?

En réalité, le compilateur transformera l' ==opérateur en ceqcode IL et l'opérateur que vous mentionnez ne sera pas appelé.

La raison pour laquelle l'opérateur dans le code source est probable est qu'il peut être appelé à partir de langages autres que C # qui ne le traduisent pas en un CEQappel directement (ou par réflexion). Le code dans l'opérateur sera compilé en a CEQ, il n'y a donc pas de récursivité infinie.

En fait, si vous appelez l'opérateur par réflexion, vous pouvez voir que l'opérateur est appelé (plutôt qu'une CEQinstruction), et n'est évidemment pas infiniment récursif (puisque le programme se termine comme prévu):

double d1 = 1.1;
double d2 = 2.2;

MethodInfo mi = typeof(Double).GetMethod("op_Equality", BindingFlags.Static | BindingFlags.Public );

bool b = (bool)(mi.Invoke(null, new object[] {d1,d2}));

IL résultant (compilé par LinqPad 4):

IL_0000:  nop         
IL_0001:  ldc.r8      9A 99 99 99 99 99 F1 3F 
IL_000A:  stloc.0     // d1
IL_000B:  ldc.r8      9A 99 99 99 99 99 01 40 
IL_0014:  stloc.1     // d2
IL_0015:  ldtoken     System.Double
IL_001A:  call        System.Type.GetTypeFromHandle
IL_001F:  ldstr       "op_Equality"
IL_0024:  ldc.i4.s    18 
IL_0026:  call        System.Type.GetMethod
IL_002B:  stloc.2     // mi
IL_002C:  ldloc.2     // mi
IL_002D:  ldnull      
IL_002E:  ldc.i4.2    
IL_002F:  newarr      System.Object
IL_0034:  stloc.s     04 // CS$0$0000
IL_0036:  ldloc.s     04 // CS$0$0000
IL_0038:  ldc.i4.0    
IL_0039:  ldloc.0     // d1
IL_003A:  box         System.Double
IL_003F:  stelem.ref  
IL_0040:  ldloc.s     04 // CS$0$0000
IL_0042:  ldc.i4.1    
IL_0043:  ldloc.1     // d2
IL_0044:  box         System.Double
IL_0049:  stelem.ref  
IL_004A:  ldloc.s     04 // CS$0$0000
IL_004C:  callvirt    System.Reflection.MethodBase.Invoke
IL_0051:  unbox.any   System.Boolean
IL_0056:  stloc.3     // b
IL_0057:  ret 

Il est intéressant - les mêmes opérateurs n'existent pas ( que ce soit dans la source de référence ou par réflexion) pour les types entiers, seulement Single, Double, Decimal, Stringet DateTimequi réfute ma théorie selon laquelle ils existent pour appeler d'autres langues. Évidemment, vous pouvez assimiler deux entiers dans d'autres langues sans ces opérateurs, nous revenons donc à la question "pourquoi existent-ils pour double"?

La principale confusion ici est que vous supposez que toutes les bibliothèques .NET (dans ce cas, la bibliothèque numérique étendue, qui ne fait pas partie de la BCL) sont écrites en C # standard. Ce n'est pas toujours le cas et différentes langues ont des règles différentes.

En C # standard, le morceau de code que vous voyez entraînerait un débordement de pile, en raison du fonctionnement de la résolution de surcharge des opérateurs. Cependant, le code n'est pas réellement en C # standard - il utilise essentiellement des fonctionnalités non documentées du compilateur C #. Au lieu d'appeler l'opérateur, il émet ce code:

ldarg.0
ldarg.1
ceq
ret

Voilà :) Il n'y a pas de code C # 100% équivalent - ce n'est tout simplement pas possible en C # avec votre propre type.

Même dans ce cas, l'opérateur réel n'est pas utilisé lors de la compilation de code C # - le compilateur fait un tas d'optimisations, comme dans ce cas, où il remplace l' op_Equalityappel par le simple ceq. Encore une fois, vous ne pouvez pas répliquer cela dans votre propre DoubleExstructure - c'est la magie du compilateur.

Ce n'est certainement pas une situation unique dans .NET - il y a beaucoup de code qui n'est pas valide, C # standard. Les raisons sont généralement (a) des hacks de compilateur et (b) un langage différent, avec les hacks d'exécution impairs (c) (je vous regarde Nullable,!).

Étant donné que le compilateur Roslyn C # est une source oepn, je peux en fait vous indiquer l'endroit où la résolution de surcharge est décidée:

L'endroit où tous les opérateurs binaires sont résolus

Les "raccourcis" pour les opérateurs intrinsèques

Lorsque vous regardez les raccourcis, vous verrez que l'égalité entre double et double se traduit par l'opérateur double intrinsèque, jamais par l' ==opérateur réel défini sur le type. Le système de types .NET doit prétendre que Doublec'est un type comme les autres, mais pas C # - doubleest une primitive en C #.

La source des types primitifs peut prêter à confusion. Avez-vous vu la toute première ligne de la Doublestructure?

Normalement, vous ne pouvez pas définir une structure récursive comme celle-ci:

public struct Double : IComparable, IFormattable, IConvertible
        , IComparable<Double>, IEquatable<Double>
{
    internal double m_value; // Self-recursion with endless loop?
    // ...
}

Les types primitifs ont également leur support natif dans CIL. Normalement, ils ne sont pas traités comme des types orientés objet. Un double est juste une valeur 64 bits s'il est utilisé comme float64dans CIL. Cependant, s'il est traité comme un type .NET habituel, il contient une valeur réelle et il contient des méthodes comme tous les autres types.

Donc ce que vous voyez ici est la même situation pour les opérateurs. Normalement, si vous utilisez directement le type double, il ne sera jamais appelé. BTW, sa source ressemble à ceci dans CIL:

.method public hidebysig specialname static bool op_Equality(float64 left, float64 right) cil managed
{
    .custom instance void System.Runtime.Versioning.NonVersionableAttribute::.ctor()
    .custom instance void __DynamicallyInvokableAttribute::.ctor()
    .maxstack 8
    L_0000: ldarg.0
    L_0001: ldarg.1
    L_0002: ceq
    L_0004: ret
}

Comme vous pouvez le voir, il n'y a pas de boucle sans fin (l' ceqinstrument est utilisé au lieu d'appeler le System.Double::op_Equality). Ainsi, lorsqu'un double est traité comme un objet, la méthode opérateur sera appelée, qui finira par le traiter comme le float64type primitif au niveau CIL.

J'ai jeté un œil au CIL avec JustDecompile. L'intérieur ==est traduit en code d' opération CIL ceq . En d'autres termes, c'est l'égalité CLR primitive.

J'étais curieux de voir si le compilateur C # ferait référence ceqou l' ==opérateur lors de la comparaison de deux valeurs doubles. Dans l'exemple trivial que j'ai trouvé (ci-dessous), il a utilisé ceq.

Ce programme:

void Main()
{
    double x = 1;
    double y = 2;

    if (x == y)
        Console.WriteLine("Something bad happened!");
    else
        Console.WriteLine("All is right with the world");
}

génère le CIL suivant (notez l'instruction avec l'étiquette IL_0017):

IL_0000:  nop
IL_0001:  ldc.r8      00 00 00 00 00 00 F0 3F
IL_000A:  stloc.0     // x
IL_000B:  ldc.r8      00 00 00 00 00 00 00 40
IL_0014:  stloc.1     // y
IL_0015:  ldloc.0     // x
IL_0016:  ldloc.1     // y
IL_0017:  ceq
IL_0019:  stloc.2
IL_001A:  ldloc.2
IL_001B:  brfalse.s   IL_002A
IL_001D:  ldstr       "Something bad happened!"
IL_0022:  call        System.Console.WriteLine
IL_0027:  nop
IL_0028:  br.s        IL_0035
IL_002A:  ldstr       "All is right with the world"
IL_002F:  call        System.Console.WriteLine
IL_0034:  nop
IL_0035:  ret

Comme indiqué dans la documentation Microsoft pour l'espace de noms System.Runtime.Versioning: les types trouvés dans cet espace de noms sont destinés à être utilisés dans le .NET Framework et non pour les applications utilisateur. L'espace de noms System.Runtime.Versioning contient des types avancés qui prennent en charge la gestion des versions dans implémentations côte à côte du .NET Framework.