एक प्रकार का इनिशियलाइज़र NullReferenceException को क्यों खोजेगा?

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इससे मुझे स्टंप हो गया है। मैं नोदा समय के लिए कुछ परीक्षणों का अनुकूलन करने की कोशिश कर रहा था, जहां हमारे पास कुछ प्रकार के शुरुआती जांच हैं। मैंने सोचा कि एक नई चीज़ में लोड करने से पहले मैं यह पता लगा लूंगा कि क्या एक प्रकार का इनिशियलाइज़र (स्टैटिक कंस्ट्रक्टर या इनिशियल वैरिएबल के साथ वैरिएबल) है AppDomain। मेरे आश्चर्य के लिए, इस छोटे से परीक्षण ने फेंक दिया NullReferenceException- मेरे कोड में कोई शून्य मान नहीं होने के बावजूद । यह केवल अपवाद को फेंकता है जब कोई डिबग जानकारी के साथ संकलित किया जाता है।

यहाँ समस्या को प्रदर्शित करने के लिए एक छोटा लेकिन पूर्ण कार्यक्रम है:

using System;

class Test
{
    static Test() {}

    static void Main()
    {
        var cctor = typeof(Test).TypeInitializer;
        Console.WriteLine("Got initializer? {0}", cctor != null);
    }    
}

और संकलन और आउटपुट का एक प्रतिलेख:

c:\Users\Jon\Test>csc Test.cs
Microsoft (R) Visual C# Compiler version 4.0.30319.17626
for Microsoft (R) .NET Framework 4.5
Copyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved.


c:\Users\Jon\Test>test

Unhandled Exception: System.NullReferenceException: Object reference not set to
an instance of an object.
   at System.RuntimeType.GetConstructorImpl(BindingFlags bindingAttr, Binder bin
der, CallingConventions callConvention, Type[] types, ParameterModifier[] modifi
ers)
   at Test.Main()

c:\Users\Jon\Test>csc /debug+ Test.cs
Microsoft (R) Visual C# Compiler version 4.0.30319.17626
for Microsoft (R) .NET Framework 4.5
Copyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved.


c:\Users\Jon\Test>test
Got initializer? True

अब आप देखेंगे कि मैं .NET 4.5 (रिलीज़ उम्मीदवार) का उपयोग कर रहा हूँ - जो यहाँ प्रासंगिक हो सकता है। यह मेरे लिए विभिन्न अन्य मूल रूपरेखाओं (विशेष रूप से "वैनिला" .NET 4) के साथ परीक्षण करने के लिए थोड़ा मुश्किल है, लेकिन अगर किसी और के पास अन्य रूपरेखाओं के साथ मशीनों तक आसान पहुंच है, तो मुझे परिणामों में दिलचस्पी होगी।

अन्य जानकारी:

  • मैं x64 मशीन पर हूं, लेकिन यह समस्या x86 और x64 असेंबली दोनों के साथ होती है
  • यह कॉलिंग कोड का "डिबग-नेस" है जो एक अंतर बनाता है - भले ही परीक्षण के मामले में इसके ऊपर यह अपनी विधानसभा पर परीक्षण कर रहा हो, जब मैंने नोडा टाइम के खिलाफ यह कोशिश की थी, तो मुझे NodaTime.dllमतभेदों को देखने के लिए recompile नहीं करना पड़ा था - बस Test.csजो इसे करने के लिए भेजा।
  • रनिंग मोनो 2.10.8 पर विधानसभा "टूट" नहीं है फेंक

कोई विचार? फ्रेमवर्क बग?

संपादित करें: जिज्ञासु और उत्सुक। यदि आप Console.WriteLineकॉल निकालते हैं:

using System;

class Test
{
    static Test() {}

    static void Main()
    {
        var cctor = typeof(Test).TypeInitializer;
    }    
}

अब यह केवल तभी विफल होता है जब इसका संकलन किया जाता है csc /o- /debug-। यदि आप अनुकूलन चालू करते हैं, ( /o+) यह काम करता है। लेकिन यदि आप Console.WriteLineकॉल को मूल के अनुसार शामिल करते हैं, तो दोनों संस्करण विफल हो जाएंगे।

.net  reflection  nullreferenceexception  .net-4.5  typeinitializer 
— जॉन स्कीट
स्रोत
92
हेह - "मेरे कोड में कोई शून्य मान नहीं होने के बावजूद" यह वास्तव में रिकॉर्ड किए गए SO इतिहास में पहली बार हो सकता है कि "बग मेरे कोड में नहीं है" कार्ड सफलतापूर्वक खेला गया है।
— मार्क ग्रेवेल
1
.NET 4 फ्रेमवर्क, विजुअल C # कंपाइलर 4.0.30319.1
— केरी
2
@MarcGravell: हाँ, जब मैं सामान्य रूप से यह कहने में बहुत कंजूसी करता हूं कि " मेरे कोड में कोई बग नहीं है ", इस मामले में, जब एक ही अभिव्यक्ति दांव पर है, और अपवाद एक है NullReferenceException(जो हमेशा बग को इंगित करना चाहिए ) यह वास्तव में करता है नीरस देखो। मैं दृढ़ता से संदेह है कि यह है एक .NET 4.5 बग, मैं खिड़की हो रही यह तय करने के लिए याद किया है ...
— जॉन स्कीट
15
@JonSkeet: हम सभी जानते हैं कि MS की SP1 असली RTM है; पी
— लेप्पी जू
1
@ इलेप्पी: नहींं, csc /o+ /debug- Test.csमेरे लिए भी असफल है, जो अजीब है।
— जॉन स्कीट

जवाबों:

284

साथ csc test.cs:

(196c.1874): Access violation - code c0000005 (first chance)
mscorlib_ni!System.RuntimeType.GetConstructorImpl(System.Reflection.BindingFlags, System.Reflection.Binder, System.Reflection.CallingConventions, System.Type[], System.Reflection.ParameterModifier[])+0xa3:
000007fe`e5735403 488b4608        mov     rax,qword ptr [rsi+8] ds:00000000`00000008=????????????????

NULL [rsi+8]कब से लोड करने की कोशिश कर रहा @rsiहै। समारोह का निरीक्षण करें:

0:000> ln 000007fe`e5735403
(000007fe`e5735360)   mscorlib_ni!System.RuntimeType.GetConstructorImpl(System.Reflection.BindingFlags, System.Reflection.Binder, System.Reflection.CallingConventions, System.Type[], System.Reflection.ParameterModifier[])+0xa3
0:000> uf 000007fe`e5735360
Flow analysis was incomplete, some code may be missing
mscorlib_ni!System.RuntimeType.GetConstructorImpl(System.Reflection.BindingFlags, System.Reflection.Binder, System.Reflection.CallingConventions, System.Type[], System.Reflection.ParameterModifier[]):
000007fe`e5735360 53              push    rbx
000007fe`e5735361 55              push    rbp
000007fe`e5735362 56              push    rsi
000007fe`e5735363 57              push    rdi
000007fe`e5735364 4154            push    r12
000007fe`e5735366 4883ec30        sub     rsp,30h
000007fe`e573536a 498bf8          mov     rdi,r8
000007fe`e573536d 8bea            mov     ebp,edx
000007fe`e573536f 48c744242800000000 mov   qword ptr [rsp+28h],0
000007fe`e5735378 488bb42480000000 mov     rsi,qword ptr [rsp+80h]
000007fe`e5735380 4889742420      mov     qword ptr [rsp+20h],rsi
000007fe`e5735385 41b903000000    mov     r9d,3
...    
mscorlib_ni!System.RuntimeType.GetConstructorImpl(System.Reflection.BindingFlags, System.Reflection.Binder, System.Reflection.CallingConventions, System.Type[], System.Reflection.ParameterModifier[])+0x97:
000007fe`e57353f7 488b4b08        mov     rcx,qword ptr [rbx+8]
000007fe`e57353fb 85c9            test    ecx,ecx
000007fe`e57353fd 0f848e000000    je      mscorlib_ni!System.RuntimeType.GetConstructorImpl(System.Reflection.BindingFlags, System.Reflection.Binder, System.Reflection.CallingConventions, System.Type[], System.Reflection.ParameterModifier[])+0x131 (000007fe`e5735491)

mscorlib_ni!System.RuntimeType.GetConstructorImpl(System.Reflection.BindingFlags, System.Reflection.Binder, System.Reflection.CallingConventions, System.Type[], System.Reflection.ParameterModifier[])+0xa3:
000007fe`e5735403 488b4608        mov     rax,qword ptr [rsi+8]
000007fe`e5735407 85c0            test    eax,eax
000007fe`e5735409 7545            jne     mscorlib_ni!System.RuntimeType.GetConstructorImpl(System.Reflection.BindingFlags, System.Reflection.Binder, System.Reflection.CallingConventions, System.Type[], System.Reflection.ParameterModifier[])+0xf0 (000007fe`e5735450)
...

@rsiशुरुआत में लोड होता है [rsp+20h]इसलिए इसे कॉलर द्वारा पास किया जाना चाहिए। फोन करने वाले को देखें:

0:000> k3
Child-SP          RetAddr           Call Site
00000000`001fec70 000007fe`8d450110 mscorlib_ni!System.RuntimeType.GetConstructorImpl(System.Reflection.BindingFlags, System.Reflection.Binder, System.Reflection.CallingConventions, System.Type[], System.Reflection.ParameterModifier[])+0xa3
00000000`001fecd0 000007fe`ecb6e073 image00000000_01120000!Test.Main()+0x60
00000000`001fed20 000007fe`ecb6dcb2 clr!CoUninitializeEE+0x7ae1f
0:000> ln 000007fe`8d450110
(000007fe`8d4500b0)   image00000000_01120000!Test.Main()+0x60
0:000> uf 000007fe`8d4500b0
image00000000_01120000!Test.Main():
000007fe`8d4500b0 53              push    rbx
000007fe`8d4500b1 4883ec40        sub     rsp,40h
000007fe`8d4500b5 e8a69ba658      call    mscorlib_ni!System.Console.get_In() (000007fe`e5eb9c60)
000007fe`8d4500ba 4c8bd8          mov     r11,rax
000007fe`8d4500bd 498b03          mov     rax,qword ptr [r11]
000007fe`8d4500c0 488b5048        mov     rdx,qword ptr [rax+48h]
000007fe`8d4500c4 498bcb          mov     rcx,r11
000007fe`8d4500c7 ff5238          call    qword ptr [rdx+38h]
000007fe`8d4500ca 488d0d7737eeff  lea     rcx,[000007fe`8d333848]
000007fe`8d4500d1 e88acb715f      call    clr!CoUninitializeEE+0x79a0c (000007fe`ecb6cc60)
000007fe`8d4500d6 4c8bd8          mov     r11,rax
000007fe`8d4500d9 48b92012531200000000 mov rcx,12531220h
000007fe`8d4500e3 488b09          mov     rcx,qword ptr [rcx]
000007fe`8d4500e6 498b03          mov     rax,qword ptr [r11]
000007fe`8d4500e9 4c8b5068        mov     r10,qword ptr [rax+68h]
000007fe`8d4500ed 48c744242800000000 mov   qword ptr [rsp+28h],0
000007fe`8d4500f6 48894c2420      mov     qword ptr [rsp+20h],rcx
000007fe`8d4500fb 41b903000000    mov     r9d,3
000007fe`8d450101 4533c0          xor     r8d,r8d
000007fe`8d450104 ba38000000      mov     edx,38h
000007fe`8d450109 498bcb          mov     rcx,r11
000007fe`8d45010c 41ff5228        call    qword ptr [r10+28h]
000007fe`8d450110 48bb1032531200000000 mov rbx,12533210h
000007fe`8d45011a 488b1b          mov     rbx,qword ptr [rbx]
000007fe`8d45011d 33d2            xor     edx,edx
000007fe`8d45011f 488bc8          mov     rcx,rax
000007fe`8d450122 e829452e58      call    mscorlib_ni!System.Reflection.ConstructorInfo.op_Equality(System.Reflection.ConstructorInfo, System.Reflection.ConstructorInfo) (000007fe`e5734650)
000007fe`8d450127 0fb6c8          movzx   ecx,al
000007fe`8d45012a 33c0            xor     eax,eax
000007fe`8d45012c 85c9            test    ecx,ecx
000007fe`8d45012e 0f94c0          sete    al
000007fe`8d450131 0fb6c8          movzx   ecx,al
000007fe`8d450134 894c2430        mov     dword ptr [rsp+30h],ecx
000007fe`8d450138 488d542430      lea     rdx,[rsp+30h]
000007fe`8d45013d 488d0d24224958  lea     rcx,[mscorlib_ni+0x682368 (000007fe`e58e2368)]
000007fe`8d450144 e807246a5f      call    clr+0x2550 (000007fe`ecaf2550)
000007fe`8d450149 488bd0          mov     rdx,rax
000007fe`8d45014c 488bcb          mov     rcx,rbx
000007fe`8d45014f e81cab2758      call    mscorlib_ni!System.Console.WriteLine(System.String, System.Object) (000007fe`e56cac70)
000007fe`8d450154 90              nop
000007fe`8d450155 4883c440        add     rsp,40h
000007fe`8d450159 5b              pop     rbx
000007fe`8d45015a c3              ret

(मेरा जुदा होना दिखाता है System.Console.get_Inक्योंकि मैंने एक Console.GetLine()टेस्ट में जोड़ा है । डीबगर में तोड़ने का अवसर है। मैंने पुष्टि की कि यह व्यवहार को नहीं बदलता है)।

हम इस कॉल में हैं: 000007fe8d45010c 41ff5228 call qword ptr [r10+28h](हमारा AV फ्रेम रिट पता इसके ठीक बाद का निर्देश है call)।

जब हम संकलन करते हैं, तो इसकी तुलना करें csc /debug test.cs। हम एक bp 000007fee5735360ही पते पर सौभाग्य से, मॉड्यूल लोड कर सकते हैं । निर्देश पर जो लोड करता है @rsi:

0:000> r
rax=000007fee58e2f30 rbx=00000000027c6258 rcx=00000000027c6258
rdx=0000000000000038 rsi=00000000002debd8 rdi=0000000000000000
rip=000007fee5735378 rsp=00000000002de990 rbp=0000000000000038
 r8=0000000000000000  r9=0000000000000003 r10=000007fee58831c8
r11=00000000002de9c0 r12=0000000000000000 r13=00000000002dedc0
r14=00000000002dec58 r15=0000000000000004
iopl=0         nv up ei pl nz na po nc
cs=0033  ss=002b  ds=002b  es=002b  fs=0053  gs=002b             efl=00000206
mscorlib_ni!System.RuntimeType.GetConstructorImpl(System.Reflection.BindingFlags, System.Reflection.Binder, System.Reflection.CallingConventions, System.Type[], System.Reflection.ParameterModifier[])+0x18:
000007fe`e5735378 488bb42480000000 mov     rsi,qword ptr [rsp+80h] ss:00000000`002dea10=a0627c0200000000

ध्यान दें कि @rsi00000000002debd8 है। फ़ंक्शन के माध्यम से कदम रखने से पता चलता है कि यह पता उस जगह पर बाद में लगाया जाएगा जब खराब एक्स बम (यानी। @rsiनहीं बदलता है)। स्टैक बहुत दिलचस्प है क्योंकि यह एक अतिरिक्त फ्रेम दिखाता है :

0:000> k3
Child-SP          RetAddr           Call Site
00000000`002de990 000007fe`e5eddf68 mscorlib_ni!System.RuntimeType.GetConstructorImpl(System.Reflection.BindingFlags, System.Reflection.Binder, System.Reflection.CallingConventions, System.Type[], System.Reflection.ParameterModifier[])+0x18
00000000`002de9f0 000007fe`8d460119 mscorlib_ni!System.Type.get_TypeInitializer()+0x48
00000000`002dea30 000007fe`ecb6e073 good!Test.Main()+0x49*** WARNING: Unable to verify checksum for good.exe

0:000> ln 000007fe`e5eddf68
(000007fe`e5eddf20)   mscorlib_ni!System.Type.get_TypeInitializer()+0x48
0:000> uf 000007fe`e5eddf20
mscorlib_ni!System.Type.get_TypeInitializer():
000007fe`e5eddf20 53              push    rbx
000007fe`e5eddf21 4883ec30        sub     rsp,30h
000007fe`e5eddf25 488bd9          mov     rbx,rcx
000007fe`e5eddf28 ba22010000      mov     edx,122h
000007fe`e5eddf2d b901000000      mov     ecx,1
000007fe`e5eddf32 e8d1a075ff      call    CORINFO_HELP_GETSHARED_GCSTATIC_BASE (000007fe`e5638008)
000007fe`e5eddf37 488b88f0010000  mov     rcx,qword ptr [rax+1F0h]
000007fe`e5eddf3e 488b03          mov     rax,qword ptr [rbx]
000007fe`e5eddf41 4c8b5068        mov     r10,qword ptr [rax+68h]
000007fe`e5eddf45 48c744242800000000 mov   qword ptr [rsp+28h],0
000007fe`e5eddf4e 48894c2420      mov     qword ptr [rsp+20h],rcx
000007fe`e5eddf53 41b903000000    mov     r9d,3
000007fe`e5eddf59 4533c0          xor     r8d,r8d
000007fe`e5eddf5c ba38000000      mov     edx,38h
000007fe`e5eddf61 488bcb          mov     rcx,rbx
000007fe`e5eddf64 41ff5228        call    qword ptr [r10+28h]
000007fe`e5eddf68 90              nop
000007fe`e5eddf69 4883c430        add     rsp,30h
000007fe`e5eddf6d 5b              pop     rbx
000007fe`e5eddf6e c3              ret
0:000> ln 000007fe`8d460119

कॉल वही है call qword ptr [r10+28h]जो हमने पहले देखा है, इसलिए खराब स्थिति में यह फ़ंक्शन संभवतः इनबिल्ड था Main(), इसलिए तथ्य यह है कि एक अतिरिक्त फ्रेम एक लाल हेरिंग है। अगर हम इस की तैयारी को देखो call qword ptr [r10+28h]हम इस निर्देश का नोटिस: mov qword ptr [rsp+20h],rcx। यह वह पता है जो उस पते को लोड करता है जो अंततः के रूप में संदर्भित हो जाता है @rsi। अच्छे मामले में, यह इस प्रकार @rcxहै:

000007fe`e5eddf32 e8d1a075ff      call    CORINFO_HELP_GETSHARED_GCSTATIC_BASE (000007fe`e5638008)
000007fe`e5eddf37 488b88f0010000  mov     rcx,qword ptr [rax+1F0h]

बुरे मामले में यह बहुत अलग दिखता है:

000007fe`8d4600d9 48b92012721200000000 mov rcx,12721220h
000007fe`8d4600e3 488b09          mov     rcx,qword ptr [rcx]

यह बहुत अलग है। CORINFO_HELP_GETSHARED_GCSTATIC_BASE को कॉल करने वाले अच्छे मामले के विपरीत और पढ़ता है कि महत्वपूर्ण संकेतक के रूप में क्या समाप्त होता है जो 1F0किसी वापसी संरचना में ऑफसेट पर किसी सदस्य से एवी का कारण बनता है , अनुकूलित कोड स्थिर पते से लोड होता है। और निश्चित रूप से 12721220h में NULL शामिल है:

0:000> dp 12721220h L8
00000000`12721220  00000000`00000000 00000000`00000000
00000000`12721230  00000000`00000000 00000000`02722198
00000000`12721240  00000000`027221c8 00000000`027221f8
00000000`12721250  00000000`02722228 00000000`02722258

दुर्भाग्य से मुझे गहरी खुदाई के लिए अभी बहुत देर हो चुकी है, की असहमति CORINFO_HELP_GETSHARED_GCSTATIC_BASEतुच्छ से दूर है। मैं उम्मीद कर रहा हूँ कि यह सीएलआर इंटर्नल में किसी और जानकार को समझ में आ सकता है (जैसा कि आप देख सकते हैं, मैंने वास्तव में इस मुद्दे पर सिर्फ देशी निर्देशों POV से विचार किया है और पूरी तरह से IL की अनदेखी की है)।

— रेमस रुसानू
स्रोत
46
आप अपने डिबगिंग कौशल के लिए इससे कई अधिक प्रतिनिधि हैं।
— जेएसबी JS
23
यह एक आशावादी बग है। CORINFO * एक फंक्शन पॉइंटर है, इसे JIT_GetSaringGCStaticBase कहते हैं। मेरा अनुमान है कि यह नए 4.5 बैकग्राउंड वाले jit फीचर के द्वारा ट्रिप किया गया है और इसे इनिशियलाइज़ करने से पहले एक फील्ड एक्सेस करता है, क्लास को जिट करना भूल जाता है। Connect.microsoft.com पर यह रिपोर्ट करें
— हंस पैसिव
28
कोई जरुरत नहीं है। हम पहले से ही देख रहे हैं। आप बिलकुल सही कह रहे हैं, ऐसा क्या होता है क्योंकि हम सीधे RuntimeType का एक उदाहरण आवंटित करते हैं, टाइप के cctor को कभी नहीं बुलाया जाता है, इसलिए Type.EmptyTypes शून्य रहता है और यही गेटकॉन्स्ट्रक्टर के पास जाता है।
— किरिल ओसेनकोव जूल
3
क्या कोई पुस्तक है जिसे मैं इन डीबगिंग कौशल प्राप्त करने के लिए पढ़ सकता हूं? (अधिमानतः "इडियट्स गाइड टू" या "डमीज़ के लिए" के साथ समाप्त होने के साथ शुरू)
— Igby Largeman
1
@IgbyLargeman: उन्नत विंडोज डिबगिंग बहुत अच्छा है।
— रेमस रूसु
10

जैसा कि मुझे लगता है कि मैंने समस्या के बारे में कुछ नए दिलचस्प निष्कर्ष निकाले हैं, मैंने उन्हें एक जवाब के रूप में जोड़ने का फैसला किया, एक ही समय में स्वीकार करते हुए कि वे मूल प्रश्न में "ऐसा क्यों होता है" को संबोधित नहीं कर रहे हैं । हो सकता है कि जो लोग शामिल प्रकारों के आंतरिक कामकाज के बारे में अधिक जानते हैं, मैं उन टिप्पणियों के आधार पर एक संपादन उत्तर पोस्ट कर सकता हूं जो मैं पोस्ट कर रहा हूं।

मैंने अपनी मशीन पर समस्या को पुन: उत्पन्न करने में भी कामयाबी हासिल की है और मैंने System.Runtime.InteropServices._Type इंटरफ़ेस के साथ एक कनेक्शन ट्रैक किया है , जिसे System.Typeकक्षा द्वारा कार्यान्वित किया जाता है ।

प्रारंभ में, मुझे समस्या को ठीक करने के लिए कम से कम 3 वर्कअराउंड दृष्टिकोण मिले हैं:

  1. सीधे शब्दों में कास्टिंग द्वारा Typeकरने के लिए _Typeअंदर Mainविधि:

    var cctor = ((_Type)typeof(Test)).TypeInitializer;

  2. या यह सुनिश्चित करना कि दृष्टिकोण 1 का उपयोग पहले विधि के अंदर किया गया था:

    var warmUp = ((_Type)typeof(Test)).TypeInitializer; 
var cctor = ((Type)typeof(Test)).TypeInitializer;

  3. या Testवर्ग के लिए एक स्थिर क्षेत्र जोड़कर और इसे इनिशियलाइज़ करके (इसे कास्टिंग के साथ _Type):

    static ConstructorInfo _dummy1 = (typeof(object) as _Type).TypeInitializer;

बाद में, मुझे पता चला कि यदि हम कार्यपट्टी में System.Runtime.InteropServices._Typeइंटरफ़ेस को शामिल नहीं करना चाहते हैं , तो समस्या या तो घटित नहीं होती है:

  1. Testकक्षा में एक स्थिर फ़ील्ड जोड़ना और इसे प्रारंभ करना (इसे कास्टिंग के बिना _Type):

    static ConstructorInfo _dummy2 = typeof(object).TypeInitializer;

  2. या cctorचर को कक्षा के स्थिर क्षेत्र के रूप में आरम्भ करके :

    static ConstructorInfo cctor = typeof(Test).TypeInitializer;

मैं आपकी प्रतिक्रिया की प्रतीक्षा कर रहा हूं।

— एलेक्स फिलिपोविसी
स्रोत
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