C#编译器不会在未所有代码路径都有返回值时报错

Question

我有一个函数，它在一个 using 块中返回：

int f() {
  using (...) {
     ...
     return someVar;
  }
}

我刚刚注意到这个问题，并将return移到了最外层函数作用域之外，因为我认为那里应该放置return。

但我很困惑为什么编译器没有抱怨不是所有的代码路径都有返回值。难道这只是因为如果它未能初始化资源，我们会崩溃，所以这并不重要吗？

看这个例子：

class MainClass {
  public static void Main (string[] args) {
    f();
  }

  public static int f() {
    using(A a = new A()) {
      return 1;
    }
  }
}

class A : IDisposable{
  public void Dispose() { }
}

编译器并不在意我们只在using中返回。然而，我认为using语句基本上是try/catch的语法糖。

如果我们替换

using(A a = new A()) {
  return 1;
}

使用

A a = new A();;
try  {
  return 1;
}

catch (Exception e) { }
finally {
  if (a != null) {
    ((IDisposable) a).Dispose();
  }
}

确实，编译器报错：

error CS0161: `MainClass.f()': not all code paths return a value

为什么在另一个情况下不会报错呢？

是因为我之前说的吗？如果无法初始化资源，我们将会崩溃，所以编译器认为这并不重要。

- pushkin

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这只是一个 try-finally 的语句块，没有 catch。如果你在代码中删除了 catch，就不会出现编译错误。 - juharr

@pushkin：但是你可以在“using”块中定义局部变量，但不能在外部访问。基本上，“using”旨在使代码更易读（它将处理构造的对象，无论你在哪里返回）。 - Willem Van Onsem

@pushkin 这意味着您现在需要更改变量的范围，使其也在 using 之外，即使从概念上讲，在该上下文之外它们永远没有意义。而且从概念上讲，您仍然面临与从 using 内部返回相同的情况，即现在需要证明当 using 运行时变量肯定已经被分配，这是一个与证明 using 具有返回值使方法的终点不可达的问题相同的问题。 - Servy

@EricLippert 当我研究这个奇怪的问题时（我是C#新手），我偶然看到了关于try/finally的参考资料，但我可能没有仔细阅读。我看到了try/finally，但由于很少见到不带catch的try，所以我可能让自己相信我实际上看到了try/catch。我确实看到了使用try/finally而不是using的示例，但由于我从未使用过不带catch的try/finally语句，因此我盲目地期望如果try/catch/finally导致编译错误，那么try/finally也会导致编译错误。 - pushkin

@pushkin：谢谢！了解人们如何过度概括等内容，在设计新的语言特性时非常有帮助。 - Eric Lippert

Answer 1

实际上，这个：

using(var objectName = <init-expression>) {
    //...
}

基本上相当于：

objectName = <init-expression>;
try {
    //...
} finally {
    objectName.Dispose();
}

所以，这是一个try-finally块：如果在执行过程中出现问题，则异常将从方法中抛出（在finally部分完成后）。

然而，try-finally并不创建另一条代码路径：如果try部分返回某些内容或引发错误，它将首先执行finally部分，但随后会抛出异常或返回应该返回的内容。

- Willem Van Onsem

Answer 2

基本上是这样的。 using语句将抛出异常。捕获异常并使用一个不返回任何内容的finally块意味着该方法既不会抛出异常也不会返回值。

编译器对以下方法也不会报错：

public int SuperCool(){
   throw new NotImplementedException("bummer");
}

为了补充一下，因为我错过了一个编辑，当时没有写catch块：

拥有catch块会“吃掉”异常，导致它不会向上移动堆栈，并且编译器会注意到没有返回值或异常的路径。

- Matti Price