为什么在using语句之后会重置struct的字段？

Question

我注意到IDisposable结构有一些奇怪的行为。似乎在新实例上调用dispose方法，并将字段设置为默认值。

public static class Example
{
    public static void Main()
    {
        var data = new MyStruct();

        using (data)
        {
            data.Foo = "some string";
            Console.WriteLine(data.Foo); //some string
        }

        Console.WriteLine(data.Foo); //some string
    }

}

public struct MyStruct : IDisposable
{
    public string Foo;


    public void Dispose()
    {
        Console.WriteLine(Foo);//null!
        Foo = "some string";
    }
}

我假设它发生是因为对象被转换为finally块中的IDisposable，并且因为我在这里有一个值类型，所以创建了一个新实例。我不明白为什么字段没有复制到新实例？当我打包结构时，字段被复制：

    var s = new MyStruct();
    s.Foo = "1";

    var s2 = (MyStruct)(object)s;
    Console.WriteLine(s.Foo);//1
    Console.WriteLine(s2.Foo);//1

Answer 1

对于值类型，变量data将在using语句的开头复制到另一个未命名的临时文件中。根据规范，这个副本的行为就像盒装到IDisposable和Dispose一样（注意C＃编译器实际上并没有打包值，更多内容在帖子的末尾）。这在C# specification中有记录：

表格的使用声明

using (ResourceType resource = expression) statement

对应于三种可能的扩展之一。当ResourceType是不可为空的值类型时，扩展为

{
    ResourceType resource = expression;
    try {
        statement;
    }
    finally {
        ((IDisposable)resource).Dispose();
    }
}

请注意，您的using语句不是声明，而只是表达式。该规范还包括：

表格的使用声明

using (expression) statement

有三个可能的扩展。在这种情况下，ResourceType是隐式表达式的编译时类型（如果有的话）。否则，接口IDisposable本身将用作ResourceType。资源变量在嵌入语句中不可访问且不可访问。

因此，在Dispose中看不到你对data的修改，因为副本已经完成了。相对较新版本的C＃编译器（随VS 2019一起提供）将针对此案例发出警告。

这个值实际上是盒装的吗？

没有。尽管在规范中出现了强制转换，甚至对C＃进行了一些转换。允许编译器，实际上不会封装该值。 Eric Lippert的article（也在评论中链接）包含了一些额外的细节。要了解实际发生的情况，让我们看一下最后的IL：

IL_0023: ldloca.s 1
IL_0025: constrained. MyStruct
IL_002b: callvirt instance void [mscorlib]System.IDisposable::Dispose()
IL_0030: endfinally

首先，将未命名的临时文件加载回评估堆栈。这是前面提到的未经修改的副本。接下来魔术通过constrained opcode发生。这是一条特殊的指令，通知JIT直接在类型上进行调用，如果它是实现该方法的值类型，则不需要通过接口进行虚拟调用。

Eric的文章提到了C＃规范的更新，澄清了拳击的缺失，这可能是这一点：

允许实现以不同方式实现给定的using语句，例如，出于性能原因，只要行为与上述扩展一致即可。