C#編譯器是如何判定某個變數沒有使用過的？

這是我們某個組員在編程過程中提出的疑問。因為這個編譯錯誤很容易避免，所以我一直也沒有仔細想過這個問題，直到看過他的代碼後才意識到，此問題並不是那麼簡單的。

先看看這段代碼：

代碼class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        byte[] buf = new byte[1024];
        T t = new T();
        string str = "1234";
        int n = 1234;
        int? nn = 1234;
        DateTime dt = DateTime.Now;
        object o = 1234;

        Console.WriteLine("finish");
    }
}

class T { }

 

你覺得這段代碼裡有幾個變數沒有使用過呢？

如果從程式員的角度來看，答案應該是所有變數都沒有使用過。但編譯器給出的結果卻有點違反直覺：

變數“str”已賦值，但其值從未使用過
變數“n”已賦值，但其值從未使用過
變數“nn”已賦值，但其值從未使用過

奇怪的地方在於，雖然所有變數都是用同樣的方式聲明，但編譯器卻只認為其中一部分沒有使用過。這是怎麼回事呢？

我們一個一個來分析。首先看看數組，如果使用預設值的話，編譯器給出的資訊就不同了：

byte[] buf1 = null;     // 有警告
byte[] buf2 = new byte[1024]; // 沒有警告

這個結果似乎表明，如果參數賦值為null，那麼編譯器並不會真的執行賦值，並且變數會當作沒有使用過。用IL檢查的結果也可以證明此說法：對第一行，編譯器沒有產生任何對應的語句；對第二條則使用了newattr指令來建立數組。

對於自訂的類：

T t1 = null;    // 有警告
T t2 = new T(); // 沒有警告

這個結果應當是可以理解的（儘管可以理解，但我認為並不好，理由見後）。雖然我們並沒有調用該類的任何方法，但是類的建構函式仍然可能執行某些操作，所以只要建立了一個類，編譯器就會把它當作已經使用過的。

對於基本實值型別，其表現和參考型別又有所不同，編譯器並不把初始賦值當作對變數的使用：

int n1 = 0;  // 有警告
int n2 = 1234; // 有警告
int? n3 = null; // 有警告
int? n4 = 0; // 有警告
int? n5 = 1234; // 有警告

string從實現上來說應當算是參考型別，但表現上卻更加類似於實值型別，警告資訊也和實值型別相同。

對於稍微複雜一些的實值型別，結果有點微妙：

DateTime dt1;   // 有警告
DateTime dt2 = new DateTime();  // 有警告
DateTime dt3 = new DateTime(2009,1,1);  // 沒有警告
DateTime dt4 = DateTime.Now;  // 沒有警告

這個結果有一點是需要注意的。儘管DateTime的預設建構函式和帶參建構函式從使用者角度看同樣是建構函式，但在編譯器的角度來看卻是不一樣的。用IL反編譯也可以看出，如果調用預設建構函式的話，那麼編譯器調用的是initobj指令，而對帶參建構函式調用的則是call ctor指令。此外，儘管從程式員的角度來看賦值代碼的格式是完全相同的，但編譯器卻會根據所賦的值不同而採取不同的構造策略，這也是比較違反直覺的。

最後的結論比較遺憾，那就是C#的編譯警告並不足以給予程式員足夠的保護，特別是對於數組：
byte[] buf = new byte[1024];
如果僅構造這樣一個數組而沒有使用的話，那麼編譯器並不會給予程式員任何警告資訊。

另外一個問題也是值得考慮的，聲明一個類而不使用任何方法，比如僅僅
T t = new T()
這是合理的行為嗎？編譯器應該為此發出警告嗎？
我個人的看法是，從使用的角度來說，這是不合理的，應當盡量避免，編譯器發現此用法的話應該提出警告。如果確實有需要的話，可以通過編譯指令或Attribute的方法來特別聲明來避免警告資訊。然而C#編譯器的行為卻是不發出警告，這一點我是不認同的。當然，我也希望大家提出自己的想法。