編譯器爲什麼要計算與運行時不同的其餘MinValue％-1？

Question

我認爲這看起來像是C＃編譯器中的一個錯誤。

考慮以下代碼的方法（內）：

const long dividend = long.MinValue; 
const long divisor = -1L; 
Console.WriteLine(dividend % divisor); 

它編譯，沒有錯誤（或警告）。 看起來像一個錯誤。運行時，在控制檯上打印0。

然後而不const，代碼：

long dividend = long.MinValue; 
long divisor = -1L; 
Console.WriteLine(dividend % divisor); 

當這樣運行時，它正確地導致一個OverflowException被拋出。

C＃語言規範專門提到了這種情況，並說要拋出一個System.OverflowException。它看起來不取決於上下文checked或unchecked（編譯時操作數與餘數運算符的錯誤與checked和unchecked相同）。

同樣的問題發生在int（System.Int32），而不僅僅是long（System.Int64）。

作爲比較，編譯器處理dividend/divisor與const操作數比dividend % divisor好得多。

我的問題：

我說得對不對，這是一個錯誤？如果是的話，這是一個衆所周知的錯誤，他們不希望修復（因爲向後兼容，即使使用% -1與編譯時常量-1相當愚蠢）？或者我們應該報告一下，以便他們能夠在即將出版的C＃編譯器中修復它？

Answer 1

這個角落案例在編譯器中非常具體。最相關的註釋和代碼在Roslyn source：

// Although remainder and division always overflow at runtime with arguments int.MinValue/long.MinValue and -1  
// (regardless of checked context) the constant folding behavior is different.  
// Remainder never overflows at compile time while division does.  
newValue = FoldNeverOverflowBinaryOperators(kind, valueLeft, valueRight); 

和：

// MinValue % -1 always overflows at runtime but never at compile time  
case BinaryOperatorKind.IntRemainder: 
    return (valueRight.Int32Value != -1) ? valueLeft.Int32Value % valueRight.Int32Value : 0; 
case BinaryOperatorKind.LongRemainder: 
    return (valueRight.Int64Value != -1) ? valueLeft.Int64Value % valueRight.Int64Value : 0; 

另外，傳統的C++編譯器的版本，將所有的方式回1版從SSCLI V1的行爲。 0分佈，CLR/src目錄/ CSHARP/sccomp/fncbind.cpp源文件：

case EK_MOD: 
    // if we don't check this, then 0x80000000 % -1 will cause an exception... 
    if (d2 == -1) { 
     result = 0; 
    } else { 
     result = d1 % d2; 
    } 
    break; 

所以結論得出，這不是忽視或遺忘，至少由程序員使得w在編譯器上引用，它可能會被限定爲C＃語言規範中不夠精確的語言。更多關於這個殺手捅在this post引起的運行時問題。

Answer 2

我認爲這不是一個錯誤;這是C＃編譯器如何計算%（這是一個猜測）。看起來C＃編譯器首先計算%的正數，然後應用該符號。有Abs(long.MinValue + 1) == Abs(long.MaxValue)如果我們寫：

static long dividend = long.MinValue + 1; 
static long divisor = -1L; 
Console.WriteLine(dividend % divisor); 

現在我們將看到0因爲這是正確的，因爲現在Abs(dividend) == Abs(long.MaxValue)這是範圍問題的答案。

爲什麼它在我們將其聲明爲const值時有效？ （再次猜測）似乎C＃編譯器實際上是在編譯時計算表達式的，並沒有考慮常量的類型並將其作爲BigInteger或其他東西（bug？）來處理。因爲如果我們像聲明一個函數：

static long Compute(long l1, long l2) 
{ 
    return l1 % l2; 
} 

並調用Console.WriteLine(Compute(dividend, divisor));我們會得到相同的異常。再次，如果我們聲明這樣的常數：

const long dividend = long.MinValue + 1; 

我們不會得到異常。