使用對象初始值設定項時，爲什麼編譯器會生成額外的局部變量？

Question

昨天在回答SO問題時，我注意到如果使用Object Initializer初始化一個對象，編譯器會創建一個額外的局部變量。

考慮下面的C＃3.0的代碼，在釋放模式在VS2008編譯：

public class Class1 
{ 
    public string Foo { get; set; } 
} 

public class Class2 
{ 
    public string Foo { get; set; } 
} 

public class TestHarness 
{ 
    static void Main(string[] args) 
    { 
     Class1 class1 = new Class1(); 
     class1.Foo = "fooBar"; 

     Class2 class2 = 
      new Class2 
      { 
       Foo = "fooBar2" 
      }; 

     Console.WriteLine(class1.Foo); 
     Console.WriteLine(class2.Foo); 
    } 
} 

使用反射器，我們可以檢查爲主要方法的代碼：

.method private hidebysig static void Main(string[] args) cil managed 
{ 
    .entrypoint 
    .maxstack 2 
    .locals init (
     [0] class ClassLibrary1.Class1 class1, 
     [1] class ClassLibrary1.Class2 class2, 
     [2] class ClassLibrary1.Class2 <>g__initLocal0) 
    L_0000: newobj instance void ClassLibrary1.Class1::.ctor() 
    L_0005: stloc.0 
    L_0006: ldloc.0 
    L_0007: ldstr "fooBar" 
    L_000c: callvirt instance void ClassLibrary1.Class1::set_Foo(string) 
    L_0011: newobj instance void ClassLibrary1.Class2::.ctor() 
    L_0016: stloc.2 
    L_0017: ldloc.2 
    L_0018: ldstr "fooBar2" 
    L_001d: callvirt instance void ClassLibrary1.Class2::set_Foo(string) 
    L_0022: ldloc.2 
    L_0023: stloc.1 
    L_0024: ldloc.0 
    L_0025: callvirt instance string ClassLibrary1.Class1::get_Foo() 
    L_002a: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string) 
    L_002f: ldloc.1 
    L_0030: callvirt instance string ClassLibrary1.Class2::get_Foo() 
    L_0035: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string) 
    L_003a: ret 
} 

在這裏，我們可以看到編譯器已生成對Class2（class2和<>g__initLocal0）的實例的兩個引用，但是隻有一個對Class1（class1）的實例的引用。現在

，我不是很熟悉，IL，但它看起來像它的實例<>g__initLocal0，設置class2 = <>g__initLocal0之前。

爲什麼會發生這種情況？

它是否遵循那麼使用對象初始化器（即使它非常輕微）時會有性能開銷？

Answer 1

線程安全性和原子性。

首先，考慮這行代碼：

MyObject foo = new MyObject { Name = "foo", Value = 42 }; 

任何人閱讀該聲明可以合理假定foo對象的建設將是原子。在分配之前，對象根本不存在。一旦分配完成，對象就存在並處於預期狀態。

現在考慮轉換代碼的兩種可能的方式：

// #1 
MyObject foo = new MyObject(); 
foo.Name = "foo"; 
foo.Value = 42; 

// #2 
MyObject temp = new MyObject(); // temp will be a compiler-generated name 
temp.Name = "foo"; 
temp.Value = 42; 
MyObject foo = temp; 

在foo對象在第一行實例化的第一種情況，但它不會在預期的狀態，直到最後一行有完成執行。如果另一個線程在最後一行執行之前嘗試訪問該對象，會發生什麼情況？該對象將處於半初始化狀態。

在第二種情況下，foo對象直到從temp分配的最後一行時才存在。由於引用賦值是一個原子操作，因此賦予與原始單行賦值語句完全相同的語義。即foo對象從不存在於半初始化狀態。

Answer 2

對於爲什麼：可能是爲了確保沒有（已知的）對未完全初始化的對象（從語言的角度來看）的引用存在？對象初始值設定項就像（僞）構造函數語義？但這只是一個想法..我無法想象一種方式來使用引用，並訪問多線程環境中未初始化的對象。

編輯：太慢了..

Answer 3

盧克的回答是正確和優秀，你那麼好。然而，這並不完整。我們爲什麼要這樣做有更多的理由。

該規範非常明確，這是正確的codegen;該規範說，一個對象初始值設定器會創建一個臨時的，不可見的局部來存儲表達式的結果。但爲什麼我們這樣規定呢？也就是說，那爲什麼

Foo foo = new Foo() { Bar = bar }; 

意味着

Foo foo; 
Foo temp = new Foo(); 
temp.Bar = bar; 
foo = temp; 

，而不是更簡單

Foo foo = new Foo(); 
foo.Bar = bar; 

那麼，作爲一個純粹的實際問題，它總是容易地指定的行爲基於其內容的表達，而不是其上下文。儘管如此，假設我們指定這是分配給本地或字段的所需代碼。在這種情況下，foo將在之後明確賦值爲，因此可以在初始化程序中使用。你真的想要

Foo foo = new Foo() { Bar = M(foo) }; 

要合法嗎？我希望不是。直到初始化完成後，foo纔會被明確分配。

或者，考慮屬性。

Frob().MyFoo = new Foo() { Bar = bar }; 

這必須是

Foo temp = new Foo(); 
temp.Bar = bar; 
Frob().MyFoo = temp; 

，而不是

Frob().MyFoo = new Foo(); 
Frob().MyFoo.Bar = bar; 

，因爲我們不希望FROB（）調用了兩次，我們不希望物業MyFoo訪問兩次，我們希望他們每個訪問一次。

現在，在您的具體情況下，我們可以編寫一個優化過程，檢測額外的本地是不必要的並優化它。但我們還有其他優先事項，抖動可能在優化當地人方面做得很好。

好問題。我一直想寫這篇文章一段時間。