เหตุใดพฤติกรรมของโค้ดจึงแตกต่างกันในโหมดรีลีสและดีบัก

พิจารณารหัสต่อไปนี้:

private static void Main(string[] args)
{
    var ar = new double[]
    {
        100
    };

    FillTo(ref ar, 5);
    Console.WriteLine(string.Join(",", ar.Select(a => a.ToString()).ToArray()));
}

public static void FillTo(ref double[] dd, int N)
{
    if (dd.Length >= N)
        return;

    double[] Old = dd;
    double d = double.NaN;
    if (Old.Length > 0)
        d = Old[0];

    dd = new double[N];

    for (int i = 0; i < Old.Length; i++)
    {
        dd[N - Old.Length + i] = Old[i];
    }
    for (int i = 0; i < N - Old.Length; i++)
        dd[i] = d;
}

ผลลัพธ์ในโหมด Debug คือ 100,100,100,100,100 แต่ในโหมด Release จะเป็น: 100,100,100,100,0

เกิดอะไรขึ้น?

ได้รับการทดสอบโดยใช้. NET framework 4.7.1 และ .NET Core 2.0.0

สิ่งนี้ดูเหมือนจะเป็นจุดบกพร่องของ JIT ฉันได้ทดสอบกับ:

// ... existing code unchanged
for (int i = 0; i < N - Old.Length; i++)
{
    // Console.WriteLine(i); // <== comment/uncomment this line
    dd[i] = d;
}

และเพิ่มการConsole.WriteLine(i)แก้ไข การเปลี่ยนแปลง IL เพียงอย่างเดียวคือ:

// ...
L_0040: ldc.i4.0 
L_0041: stloc.3 
L_0042: br.s L_004d
L_0044: ldarg.0 
L_0045: ldind.ref 
L_0046: ldloc.3 
L_0047: ldloc.1 
L_0048: stelem.r8 
L_0049: ldloc.3 
L_004a: ldc.i4.1 
L_004b: add 
L_004c: stloc.3 
L_004d: ldloc.3 
L_004e: ldarg.1 
L_004f: ldloc.0 
L_0050: ldlen 
L_0051: conv.i4 
L_0052: sub 
L_0053: blt.s L_0044
L_0055: ret 

เทียบกับ

// ...
L_0040: ldc.i4.0 
L_0041: stloc.3 
L_0042: br.s L_0053
L_0044: ldloc.3 
L_0045: call void [System.Console]System.Console::WriteLine(int32)
L_004a: ldarg.0 
L_004b: ldind.ref 
L_004c: ldloc.3 
L_004d: ldloc.1 
L_004e: stelem.r8 
L_004f: ldloc.3 
L_0050: ldc.i4.1 
L_0051: add 
L_0052: stloc.3 
L_0053: ldloc.3 
L_0054: ldarg.1 
L_0055: ldloc.0 
L_0056: ldlen 
L_0057: conv.i4 
L_0058: sub 
L_0059: blt.s L_0044
L_005b: ret 

ซึ่งมีลักษณะที่ถูกต้อง (ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือส่วนพิเศษldloc.3และcall void [System.Console]System.Console::WriteLine(int32)และเป้าหมายที่แตกต่างกัน แต่เทียบเท่าสำหรับbr.s)

ต้องมีการแก้ไข JIT ฉันสงสัย

สิ่งแวดล้อม:

• Environment.Version: 4.0.30319.42000
• <TargetFramework>netcoreapp2.0</TargetFramework>
• VS: 15.5.0 ดูตัวอย่าง 5.0
• dotnet --version: 2.1.1

มันเป็นข้อผิดพลาดในการประกอบแน่นอน x64, .net 4.7.1 ปล่อยสร้าง

ถอดชิ้นส่วน:

            for(int i = 0; i < N - Old.Length; i++)
00007FF942690ADD  xor         eax,eax  
            for(int i = 0; i < N - Old.Length; i++)
00007FF942690ADF  mov         ebx,esi  
00007FF942690AE1  sub         ebx,ebp  
00007FF942690AE3  test        ebx,ebx  
00007FF942690AE5  jle         00007FF942690AFF  
                dd[i] = d;
00007FF942690AE7  mov         rdx,qword ptr [rdi]  
00007FF942690AEA  cmp         eax,dword ptr [rdx+8]  
00007FF942690AED  jae         00007FF942690B11  
00007FF942690AEF  movsxd      rcx,eax  
00007FF942690AF2  vmovsd      qword ptr [rdx+rcx*8+10h],xmm6  
            for(int i = 0; i < N - Old.Length; i++)
00007FF942690AF9  inc         eax  
00007FF942690AFB  cmp         ebx,eax  
00007FF942690AFD  jg          00007FF942690AE7  
00007FF942690AFF  vmovaps     xmm6,xmmword ptr [rsp+20h]  
00007FF942690B06  add         rsp,30h  
00007FF942690B0A  pop         rbx  
00007FF942690B0B  pop         rbp  
00007FF942690B0C  pop         rsi  
00007FF942690B0D  pop         rdi  
00007FF942690B0E  pop         r14  
00007FF942690B10  ret  

ปัญหาอยู่ที่ 00007FF942690AFD, jg 00007FF942690AE7 มันจะกระโดดกลับถ้า ebx (ซึ่งมี 4 ค่าสิ้นสุดของลูป) ใหญ่กว่า (jg) กว่า eax ค่า i สิ่งนี้จะล้มเหลวเมื่อเป็น 4 แน่นอนดังนั้นจึงไม่เขียนองค์ประกอบสุดท้ายในอาร์เรย์

มันล้มเหลวเพราะมันเป็นค่า register ของ i (eax ที่ 0x00007FF942690AF9) จากนั้นตรวจสอบด้วย 4 แต่ก็ยังต้องเขียนค่านั้น เป็นการยากที่จะระบุตำแหน่งที่แน่นอนของปัญหาเนื่องจากดูเหมือนว่าอาจเป็นผลมาจากการเพิ่มประสิทธิภาพของ (N-Old.Length) เนื่องจากบิวด์ดีบักมีโค้ดนั้น แต่บิวด์รีลีสคำนวณล่วงหน้า นั่นล่ะสำหรับคนที่คิดว่าจะแก้ไข;)