如何在C＃/ IL中突变盒装值类型（原始或结构）

Question

与如何使用IL突变盒装结构有关，我试图以通用方式更改盒装值类型的值，因此尝试实现以下方法：

void MutateValueType<T>(object o, T v) where T : struct

因此，以下应该可行：

var oi = (object)17;
MutateValueType<int>(oi, 43);
Console.WriteLine(oi); // 43

var od = (object)17.7d;
MutateValueType<double>(od, 42.3);
Console.WriteLine(od); // 42.3

我无法使它在.NET Framework上正常工作（请参阅@hvd的注释，无需typeof(Program).Module可在其他运行时上运行）。 我已经实现了这一点，如下所示。 但是，使用以下命令调用委托del时，此操作将失败：

System.Security.VerificationException: 'Operation could destabilize the runtime.'

这是我想出的实现：

public static void MutateValueType<T>(object o, T v)
{
    var dynMtd = new DynamicMethod("EvilMutateValueType", 
        typeof(void), new Type[] { typeof(object), typeof(T) });
    var il = dynMtd.GetILGenerator();
    il.Emit(OpCodes.Ldarg_0);           // object
    il.Emit(OpCodes.Unbox, typeof(T));  // T&
    il.Emit(OpCodes.Ldarg_1);           // T (argument value)
    il.Emit(OpCodes.Stobj, typeof(T));  // stobj !!T
    il.Emit(OpCodes.Ret);               

    var del = (Action<object, T>)dynMtd.CreateDelegate(typeof(Action<object, T>));
    del(o, v);
}

上面的应该等同于下面的IL，它可以工作，但是上面的仍然失败，所以问题是为什么这不起作用。

  .method public hidebysig static void Mutate<T>(object o, !!T Value) cil managed aggressiveinlining
  {
    .maxstack  2
    ldarg.0
    unbox !!T
    ldarg.1
    stobj !!T
    ret
  }

Answer 1

不同之处在于， DynamicMethod默认情况下需要可验证的代码，而默认情况下，您自己的代码（包括自定义IL）是不可验证的。

您可以通过指定模块将DynamicMethod视为自己模块的一部分，从而使其包含不可验证的IL：

var dynMtd = new DynamicMethod("EvilMutateValueType",
    typeof(void), new Type[] { typeof(object), typeof(T) }, typeof(Program).Module);
// Use whatever class you have available here.              ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

尽管PEVerify中存在其他一些问题，使得难以获得良好的诊断信息，但看来这至少是不可验证的：

III.1.8.1.2.2受控可变性托管指针

readonly. 前缀和unbox指令可以产生所谓的受控可变性托管指针 。 与普通托管指针类型不同，受控可变性托管指针不是验证者可分配给的 （第III.1.8.1.2.3节）普通托管指针。 例如，它不能作为byref参数传递给方法。 在控制流点，可以将受控可变性托管指针与相同类型的托管指针合并，以产生受控可变性托管指针。

受控可变性托管的指针只能以下列方式使用：

1. 作为ldfld ， ldflda ， stfld ， call ， callvirt或constrained. callvirt的对象参数constrained. callvirt constrained. callvirt指令。
2. 作为ldind.*或ldobj指令的指针参数。
3. 作为cpobj指令的源参数。

所有其他操作（包括stobj ， stind.* ， initobj和mkrefany ）均无效。

[...]

但是看起来它仍然是正确的：

III.4.29 stobj –将值存储在地址中

[...]

正确性：

正确的CIL确保dest是指向T的指针，并且src的类型是verifier-assignable- T 。

[...]

请注意，此处对受控可变性托管指针没有限制，允许任何指向T指针。

因此，确保没有对IL进行任何验证是正确的方法。

Answer 2

一种解决方案是在IL中创建一个Unbox方法，该方法调用unbox并返回对对象中包含的类型的ref ：

.method public hidebysig static !!T&  Unbox<T>(object o) cil managed aggressiveinlining
{
  .maxstack  1
  ldarg.0
  unbox !!T
  ret
}

然后像这样使用：

public static void MutateValueType<T>(object o, T v)
{
    ref T ub = ref Unsafe.Unbox<T>(o);
    ub = v;
}

正确输出：

        var oi = (object)17;
        MutateValueType<int>(oi, 43);
        Console.WriteLine(oi); // 43

        var od = (object)17.7d;
        MutateValueType<double>(od, 42.3);
        Console.WriteLine(od); // 42.3

注意：这需要C＃7支持ref返回。

可以将其添加为https://github.com/DotNetCross/Memory.Unsafe，但是il.Emit也必须可以，所以我正在寻找它。