为什么C#编译器在这段代码上崩溃？

Question

为什么下面的代码会导致.NET编译器崩溃？它已经在版本4.0的csc.exe上进行了测试。

例如，这里有一个在线演示以展示不同版本的情况——它以相同的方式崩溃，同时说动态不受支持：https://dotnetfiddle.net/FMn59S：

 

编译错误（第0行，第0列）：内部编译器错误（地址xy处的0xc0000005）：可能的罪魁祸首是“TRANSFORM”。

但是对于List<dynamic>类型，扩展方法可以正常工作。

using System;
using System.Collections.Generic;

static class F  {
    public static void M<T>(this IEnumerable<T> enumeration, Action<T> action){}

    static void U(C.K d) {
        d.M(kvp => Console.WriteLine(kvp));
    }
}

class C  {
    public class K : Dictionary<string, dynamic>{}
}

更新：这不会导致编译器崩溃

static void U(Dictionary<string, dynamic> d)
{
    d.M(kvp => Console.WriteLine(kvp));
}

更新2：在http://connect.microsoft.com/VisualStudio/feedback/details/892372/compiler-error-with-dynamic-dictinoaries中，有人报告了相同的错误。该错误是针对FirstOrDefault报告的，但似乎编译器会在应用于继承自Dictionary<T1，T2>类且至少有一个参数类型为dynamic的任何扩展方法时崩溃。请参见Erik Funkenbusch下面更一般的问题描述。

更新3：另一种非标准的行为。当我尝试将扩展方法作为静态方法调用时，即F.M(d，kvp => Console.WriteLine(kvp));，编译器不会崩溃，但无法找到重载：Argument 1: cannot convert from 'C.K' to 'System.Collections.Generic.IEnumerable<System.Collections.Generic.KeyValuePair<string，dynamic>>'

更新4-解决方案（有点）：Hans勾画了第二个解决方法，它与原始代码在语义上等价，但仅适用于扩展方法调用而不适用于标准调用。由于该错误可能是由于编译器无法将派生自具有多个参数（其中一个为dynamic）的泛型类的类强制转换为其超类型所致，因此解决方案是提供显式转换。请参见https://dotnetfiddle.net/oNvlcL：

((Dictionary<string, dynamic>)d).M(kvp => Console.WriteLine(kvp));
M((Dictionary<string, dynamic>)d, kvp => Console.WriteLine(kvp));

- Franta

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很好的类名选择。 - H H

就我所知，Roslyn可以对此进行编译。 - Jon Skeet

@Henk Holterman 看起来这个 bug 是一样的 - FirstOrDefault 也是扩展方法 http://connect.microsoft.com/VisualStudio/feedback/details/892372/compiler-error-with-dynamic-dictinoaries - Franta

我很难弄清楚什么答案能够回答这个问题：“为什么一个我没有源代码的程序会崩溃？”你想从这个问题的任何答案中学到什么？ - Eric Lippert

@Eric - 我希望能够了解编译器的内部工作原理，并找出这个错误的实际范围，因为它在比我最初想象的情况下表现出来。 - Franta

Answer 1

当你用对象替换动态的时，它会触发不稳定性，而替换后崩溃就消失了。

这是其中一种解决方法，另一种方法是帮助它推断正确的T值：

static void U(C.K d) {
    d.M(new Action<KeyValuePair<string, dynamic>>(kvp => Console.WriteLine(kvp)));
}

您找到的反馈报告已经非常匹配，我认为无需提交自己的报告。

- Hans Passant

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更不用说这个问题已经在内部版本中得到了修复，并且似乎在Roslyn中也得到了修复。https://connect.microsoft.com/VisualStudio/feedback/details/814645/calling-todictionary-on-a-class-that-inherits-from-dictionary-that-has-a-dynamic-value-causes-compiler-crash - Erik Funkenbusch

如果你正在编写解释器，那么没有使用dynamic会更加困难。目前我知道的最好的解决方法是定义一个期望Dictionary<T, T2>的方法，但这也是一个相当糟糕的解决方案。当需要将具有多个参数的一个泛型类强制转换为另一个接口，并且至少有一个参数是动态时，似乎会出现bug。在一个情况下它会崩溃编译器（扩展方法），在另一个情况下它找不到重载。 - Franta

嗯，我的解决方法完全合理，只需要帮助它推断类型。在使用dynamic时可以很好地工作，不需要选择“T2”。你为什么不想使用它呢？ - Hans Passant

请原谅我的无知，您的第二个解决方法很好。使用委托很有效。如果编译器没有真正的答案，说明出了什么问题，我将选择此作为答案。因此，如果只有lambda参数，编译器似乎会将类转换为错误的接口？ - Franta

在这段代码中，C#编译器面临一个棘手的问题，双重类型推断和dynamic可以互换，因为Dictionary实现了协变接口，这会导致它必须考虑的可能匹配数量爆炸。我不想自己写这样的代码，因为它无法完全测试。潜在的崩溃只是NullReferenceException，在C#程序中每天都会发生，但当它发生在C++中时，看起来很难看。需要微软工程师才能完全诊断它。简化它所要处理的任务，崩溃就会消失。 - Hans Passant

@HansPassant - 我尝试将您的第二个解决方法应用于Update 3中的情况，即调用静态方法(F.M(d, new Action<KeyValuePair<string, dynamic>>(kvp => Console.WriteLine(kvp))); - https://dotnetfiddle.net/RBNzOW)，但它并没有起到帮助作用。还有其他解决方法吗？ - Franta

Answer 2

那么，关于你的问题为什么会导致编译器崩溃的答案是，因为你遇到了一个会……崩溃编译器的 bug。

VS2013编译器显示“内部编译器错误（地址012DC5B5处的0xc0000005）：可能的罪魁祸首是'TRANSFORM'”，因此很明显这是个bug。

C0000005通常是空指针，或者引用未分配或已删除的内存。这是一种通用保护错误。

编辑：

该问题在任何多参数通用类型中也存在，其中任何参数都是动态的。例如，在以下情况下会导致崩溃：

List<Tuple<string, dynamic>>{}

它还在某些情况下会崩溃。

List<KeyValuePair<dynamic, string>>{}

但不会崩溃

List<dynamic>{}

但会在此处崩溃

List<List<dynamic>>{}

- Erik Funkenbusch

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所以，这是问题的重复吗？回答部分在哪里？ - H H

@HenkHolterman - 首先，在我回答问题时，问题并没有包含同样的信息。他事后添加了这些信息。其次，回答是第一句话，明确地说“你的问题的答案”。我知道听起来很蠢，但那就是答案。问一个愚蠢的问题，就会得到一个愚蠢的答案。我们没有编译器的源代码，所以我们无法知道更多。 - Erik Funkenbusch

你可能想将这些信息添加到问题中，但它并没有真正回答问题。 - CodeCaster

@ErikFunkenbusch - 只是想澄清一下，我对0n13/14中断和SEH/VEH有一般的了解，但这只是某些问题的表现。Hans的第二种解决方法更具信息性，可以更好地了解该错误的本质。 - Franta