F#编译器抛出了OutOfMemoryException异常。

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我使用的项目包含许多从单个基类继承的类。在单元测试中,我需要按类型和数据比较接收到的结果。

当我在情况列表中包含足够多不同条件的情况下使用类型匹配比较时,编译器会抛出OutOfMemoryException。

例如,以下F#代码在编译期间引发System.OutOfMemoryException异常(错误参数FS0193),并且在抛出异常前编译大约需要30秒钟。

type IBaseClass() = class end

type IChildClass1 () = inherit IBaseClass () 

type IChildClass2 () = inherit IBaseClass () 

type IChildClass3 () = inherit IBaseClass () 

type IChildClass4 () = inherit IBaseClass () 

type IChildClass5 () = inherit IBaseClass () 

type IChildClass6 () = inherit IBaseClass () 

type IChildClass7 () = inherit IBaseClass () 

type IChildClass8 () = inherit IBaseClass () 

type IChildClass9 () = inherit IBaseClass () 

type IChildClass10 () = inherit IBaseClass () 

type IChildClass11 () = inherit IBaseClass () 

type IChildClass12 () = inherit IBaseClass () 

type IChildClass13 () = inherit IBaseClass () 

type IChildClass14 () = inherit IBaseClass () 

type IChildClass15 () = inherit IBaseClass () 

type IChildClass16 () = inherit IBaseClass () 

type IChildClass17 () = inherit IBaseClass () 

type IChildClass18 () = inherit IBaseClass () 

type IChildClass19 () = inherit IBaseClass () 

type IChildClass20 () = inherit IBaseClass () 


let AreEqual (original: IBaseClass) (compareWith: IBaseClass) : bool =
    match (original, compareWith) with
    | (:? IChildClass1 as a), (:? IChildClass1 as b) -> a = b
    | (:? IChildClass2 as a), (:? IChildClass2 as b) -> a = b
    | (:? IChildClass3 as a), (:? IChildClass3 as b) -> a = b
    | (:? IChildClass4 as a), (:? IChildClass4 as b) -> a = b
    | (:? IChildClass5 as a), (:? IChildClass5 as b) -> a = b
    | (:? IChildClass6 as a), (:? IChildClass6 as b) -> a = b
    | (:? IChildClass7 as a), (:? IChildClass7 as b) -> a = b
    | (:? IChildClass8 as a), (:? IChildClass8 as b) -> a = b
    | (:? IChildClass9 as a), (:? IChildClass9 as b) -> a = b
    | (:? IChildClass10 as a), (:? IChildClass10 as b) -> a = b
    | (:? IChildClass11 as a), (:? IChildClass11 as b) -> a = b
    | (:? IChildClass12 as a), (:? IChildClass12 as b) -> a = b
    | (:? IChildClass13 as a), (:? IChildClass13 as b) -> a = b
    | (:? IChildClass14 as a), (:? IChildClass14 as b) -> a = b
    | (:? IChildClass15 as a), (:? IChildClass15 as b) -> a = b
    | (:? IChildClass16 as a), (:? IChildClass16 as b) -> a = b
    | (:? IChildClass17 as a), (:? IChildClass17 as b) -> a = b
    | (:? IChildClass18 as a), (:? IChildClass18 as b) -> a = b
    | (:? IChildClass19 as a), (:? IChildClass19 as b) -> a = b
    | (:? IChildClass20 as a), (:? IChildClass20 as b) -> a = b
    | _ -> false
肯定地说,我可以在我的IBaseClass类中添加IEquatable接口来避免使用这样的匹配构造,或者将int Kind成员(或枚举)添加到IBaseClass接口中,并通过某个int值而不是类型进行匹配。 请注意,我尝试在MS VS 2010和MSVS 11 Beta中编译相同的项目,并且遇到了相同的编译器错误。 问题:为什么编译器的OutOfMemoryException会发生在我的情况下(是否已知编译器错误或其他限制),我应该如何重新组织我的匹配条件以避免它? 更新:当我将类放入辨别联合中并使用类似的匹配比较时,Fsc.exe会在没有异常的情况下编译该项目。
type AllClasses = 
    | ChildClass1 of IChildClass1 | ChildClass2 of IChildClass2 | ChildClass3 of IChildClass3 | ChildClass4 of IChildClass4 | ChildClass5 of IChildClass5 | ChildClass6 of IChildClass6
    | ChildClass7 of IChildClass7 | ChildClass8 of IChildClass8 | ChildClass9 of IChildClass9 | ChildClass10 of IChildClass10 | ChildClass11 of IChildClass11 | ChildClass12 of IChildClass12
    | ChildClass13 of IChildClass13 | ChildClass14 of IChildClass14 | ChildClass15 of IChildClass15 | ChildClass16 of IChildClass16 | ChildClass17 of IChildClass17 | ChildClass18 of IChildClass18 
    | ChildClass19 of IChildClass19 | ChildClass20 of IChildClass20

let AreEqual2 (original: AllClasses) (compareWith: AllClasses) : bool =
    match (original, compareWith) with
    | ChildClass1(a), ChildClass1(b) -> a = b
    | ChildClass2(a), ChildClass2(b) -> a = b
    | ChildClass3(a), ChildClass3(b) -> a = b
    | ChildClass4(a), ChildClass4(b) -> a = b
    | ChildClass5(a), ChildClass5(b) -> a = b
    | ChildClass6(a), ChildClass6(b) -> a = b
    | ChildClass7(a), ChildClass7(b) -> a = b
    | ChildClass8(a), ChildClass8(b) -> a = b
    | ChildClass9(a), ChildClass9(b) -> a = b
    | ChildClass10(a), ChildClass10(b) -> a = b
    | ChildClass11(a), ChildClass11(b) -> a = b
    | ChildClass12(a), ChildClass12(b) -> a = b
    | ChildClass13(a), ChildClass13(b) -> a = b
    | ChildClass14(a), ChildClass14(b) -> a = b
    | ChildClass15(a), ChildClass15(b) -> a = b
    | ChildClass16(a), ChildClass16(b) -> a = b
    | ChildClass17(a), ChildClass17(b) -> a = b
    | ChildClass18(a), ChildClass18(b) -> a = b
    | ChildClass19(a), ChildClass19(b) -> a = b
    | ChildClass20(a), ChildClass20(b) -> a = b
    | _ -> false

谢谢


我假设你只是用 IChildClass1-20 作为举例,而不是实际的代码?我认为编译器本身不应该抛出 OutOfMemoryException(但我没有答案)。 - Abel
@Abel - 是的,类名只是为了举例而已,实际上类名肯定不同。请注意,在我的机器上,如果我在AreEqual中使用IChildClass1-18,项目是可以编译的,但是19及以上就会出现异常。 - Vitaliy
1个回答

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这是由于F#编译器在这种情况下如何编译元组模式匹配引起的。我不确定你在什么情况下会遇到这个问题,以及编译器何时使用其他方法,但以下是它为什么在这种情况下失败的解释... 如果你像你的例子中写一个模式匹配,编译器本质上会生成一个决策树来测试第一个模式original (:? IChildClass1),然后生成两个分支。第一个分支检查compareWith是否也是IChildClass1。如果是,则运行第一个情况。然后,模式匹配的其余部分在两个分支中复制,所以你得到类似于以下内容(你可以通过使用ILSpy查看较少数量情况的已编译代码):
if (original is IChildClass1)
  if (compareWith is IChildClass1)
    case #1
  if (original is IChildClass2)
    if (compareWith is IChildClass2)
      case #2
    if (original is IChildClass3)
      (...)
else
  if (original is IChildClass2)
    if (compareWith is IChildClass2)
      case #2
    if (original is IChildClass3)
      (...)

这意味着生成的代码大小与此模式匹配中的情况数量成指数比例关系。对于20个情况,编译器尝试创建2^20个分支,这(毫不奇怪地)失败了。


谢谢您的解释。是的,我明白Fsc创建了2^20个分支,这导致了异常。但是,如果我将接口放入判别联合中(类型为AllClasses = ChildClass1 of IChildClass1 | ChildClass2 of IChildClass2 | ChildClass3 of IChildClass3...),并使用相同的match通过元组与判别联合进行比较 - 编译器可以无问题地编译项目 - 因此似乎由于某种原因编译器对类型比较和判别联合比较做出了不同的if-else分支。 - Vitaliy
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@Vitaliy 正如我所说 - 我不确切知道编译器如何决定要做什么。然而,编译辨别联合与针对接口进行测试是非常不同的。在DUs的情况下,编译器知道只有一个情况会发生。在接口的情况下,一个值可以匹配多个模式(它可以实现多个接口)。 - Tomas Petricek
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LOL。我在HLVM中也遇到了同样的错误。http://flyingfrogblog.blogspot.co.uk/2010/04/variant-types-and-pattern-matching-in.html - J D
@Tomas - 感谢您的解释,但反问一下,为什么每个情况只需要一个条件就足够了呢(*if (original is IChildClass1 && compareWith is IChildClass1) case #1 ...*)? - Vitaliy
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@Vitaliy 一个条件就足够了,就像你说的那样。这只是模式匹配编译器代码生成部分中的一个错误,应该将子表达式因式分解以消除这种膨胀,但作者在这个实例中显然忘记了。很容易做到并且很容易修复。 - J D

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