.NET 6 对 StackOverflow 的优化

Intro

去年写了一系列的傻逼代码, 其中有一篇 写了多年代码，你会 StackOverflow 吗，昨天一不小心又写了一个 StackOverflow 代码。。然后想把新的代码加到原来 StackOverflow 的示例中，把原来的示例项目改成了 .NET 6 项目，偶然间发现 .NET 6 对于 StackOverlow 有一些小优化，且看下文

Sample

首先来看我们的 StackOverflow 的示例代码，最初的版本是没有 stack overflow 的，后来想着优化一下哎就改成了 StackOverflow 的版本了。。

下面示例中有两个参数，可以理解为方法参数，会是动态的参数，不是一成不变的

var isNegative = false;
var oper = '>';

第一个版本的代码是这样的：

Func<int, bool> filter;if (!isNegative)
{filter = oper == '>'? (i => i > 0): (i => i < 0);
}
else
{filter = oper == '>'? (i => i <= 0): (i => i >= 0);
}

大概意图是这样的，isNegative 是表示条件是否取反，true 是 false 的反向操作，比如上面的代码，如果 isNegative 为 false，filter 表示 >0，则 isNegative 为 true , filter 表示为 <=0

第二次看这样的代码的时候，感觉是不是可以优化一下，如果 isNegative 为 true 的时候取一个反，于是改成了下面这样

第二版：

filter = oper == '>'? (i => i < 0): (i => i > 0);
if (isNegative)
{filter = i => !filter(i);
}

这样看起来是不是简单一些，但就是这样的代码会导致 StackOverflow

上面的代码 filter = i => !filter(i); 等同于下面这样的代码：

Func<int, bool> filter = x => x>0;
filter = delegate (int i) =>
{return filter(i);    
};

如果觉得没有什么问题，我们可以再往下看，将上面的代码使用 ILSpy 使用 C# 1.0 翻译一下，可以看到翻译后的结果如下：

<>c__DisplayClass4_0 <>c__DisplayClass4_ = new <>c__DisplayClass4_0();
<>c__DisplayClass4_.func = <>c.<>9__4_0 ?? (<>c.<>9__4_0 = new Func<int, bool>(<>c.<>9.<Main>b__4_0));
<>c__DisplayClass4_.func = new Func<int, bool>(<>c__DisplayClass4_.<Main>b__1);private sealed class <>c
{public static readonly <>c <>9 = new <>c();public static Func<int, bool> <>9__4_0;internal bool <Main>b__4_0(int x){return x > 0;}
}private sealed class <>c__DisplayClass4_0
{public Func<int, bool> func;internal bool <Main>b__1(int x){return func(x);}
}

从上面的代码可以看出来，这里发生了一个死循环，<>c__DisplayClass4_0 的 func 在调用的时候会调用 <Main>b__1 方法，而这个方法会再次调用 func 这个委托，之后互相调用起来最后就爆栈了...

那么上面的代码是不是可以优化呢，可能也谈不上优化，只是用了模式匹配换了一种写法罢了，第三版写法如下：

Func<int, bool> filter = (isNegative, oper) switch
{(false, '>') => i => i > 0,(false, _) => i => i < 0,(true, '>') => i => i <= 0,(true, _) => i => i >= 0,
};

这里使用了 switch 的模式匹配来简化代码，效果和第一种方式完全一样，只是换了一种写法

StackOverflow enhancement

我们拿前面第二种写法的一个最简化的代码来做一个测试，代码如下：

Func<int, bool> filter = x => x>0;
filter = delegate (int i) =>
{return filter(i);    
};
Console.WriteLine(filter(10));

首先把项目修改成 .netcoreapp3.1，然后运行这段代码，输出结果如下：

只有一句 Stack overflow.

然后将项目改成 .net6.0 再运行，输出结果如下：

可以看到在 .NET 6 下，StackOverflow 的时候会打印出一个重复的次数以及调用的堆栈信息，这对于我们我们排查问题来说会非常的友好，可以让我们更快更准确的找到问题代码，减少焦虑的时间

More

在之前的版本中，如果发生了 StackOverflow 我们需要依赖 Dump 去分析调用堆栈，即使现在微软的文档中还有根据 dump 分析 StackOverflowException 的，这一优化可以帮助我们很好很高效的找到发生错误的代码

References

• https://github.com/WeihanLi/SamplesInPractice/blob/master/StupidSamples/StackOverflowSample.cs#L49

• 写了多年代码，你会 StackOverflow 吗