Boolean Marshalling com LayoutKind.Explicit, É este quebrado ou não como projetado?

Question

Em primeiro lugar o tipo booleano é dito ter um padrão Marechal tipo de um valor de quatro bytes. Então o seguinte código funciona:

    struct A 
    { 
        public bool bValue1; 
        public int iValue2; 
    }
    struct B 
    { 
        public int iValue1;
        public bool bValue2; 
    }
    public static void Main()
    {
        int[] rawvalues = new int[] { 2, 4 };

        A a = (A)Marshal.PtrToStructure(GCHandle.Alloc(rawvalues, GCHandleType.Pinned).AddrOfPinnedObject(), typeof(A));
        Assert.IsTrue(a.bValue1 == true);
        Assert.IsTrue(a.iValue2 == 4);
        B b = (B)Marshal.PtrToStructure(GCHandle.Alloc(rawvalues, GCHandleType.Pinned).AddrOfPinnedObject(), typeof(B));
        Assert.IsTrue(b.iValue1 == 2);
        Assert.IsTrue(b.bValue2 == true);
    }

É evidente que estas estruturas organizar de forma independente apenas multa. Os valores são traduzidos como esperado. No entanto, quando combinamos essas estruturas em uma "união", declarando LayoutKind.Explicit assim:

    [StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
    struct Broken
    {
        [FieldOffset(0)]
        public A a;
        [FieldOffset(0)]
        public B b;
    }

Nós de repente encontrar-nos não é possível empacotar corretamente estes tipos. Aqui está o código de teste para a estrutura acima e como ele falhar:

        int[] rawvalues = new int[] { 2, 4 };
        Broken broken = (Broken)Marshal.PtrToStructure(GCHandle.Alloc(rawvalues, GCHandleType.Pinned).AddrOfPinnedObject(), typeof(Broken));

        Assert.IsTrue(broken.a.bValue1 != false);// pass, not false
        Assert.IsTrue(broken.a.bValue1 == true);// pass, must be true?
        Assert.IsTrue(true.Equals(broken.a.bValue1));// FAILS, WOW, WTF?
        Assert.IsTrue(broken.a.iValue2 == 4);// FAILS, a.iValue1 == 1, What happened to 4?
        Assert.IsTrue(broken.b.iValue1 == 2);// pass
        Assert.IsTrue(broken.b.bValue2 == true);// pass

É muito bem-humorado para ver este expressa como verdadeiro: (a.bValue1 = false && a.bValue1 == true && true.Equals (a.bValue1)!!)

É claro que o maior problema aqui é que a.iValue2! = 4, em vez do 4 foi alterado para 1 (presumivelmente pela bool sobreposta).

Portanto, a pergunta:? Este é um bug, ou apenas falhou como projetado

Fundo: este veio O que é a diferença entre as estruturas que contêm bool vs uint ao usar PInvoke?

Update: Isto é ainda mais estranho quando você usa grandes valores inteiros (> 255), como apenas o byte que é usado para o boolean está sendo modificada para um 1, alterando assim 0x0f00 para 0x0f01 para o b.bValue2. Para a.bValue1 acima não é traduzido em tudo e 0x0f00 fornece um valor falso para a.bValue1.

Atualização # 2:

A solução mais óbvia e razoável para a questão acima (s) é usar um uint para a triagem e expor propriedades boolean vez. Realmente resolver o problema com uma 'solução' não está em questão. Estou principalmente perguntando isso é um bug ou é este o comportamento que você esperaria?

    struct A 
    { 
        private uint _bValue1;
        public bool bValue1 { get { return _bValue1 != 0; } } 
        public int iValue2; 
    }
    struct B 
    { 
        public int iValue1;
        private uint _bValue2;
        public bool bValue2 { get { return _bValue2 != 0; } } 
    }

Answer 1

Ele está trabalhando como projetado.

Aqui está o que está acontecendo:

Pegue o novo int [] {2, 4} e permite marechal-lo em A, B, quebrado, e broken2. O último é o mesmo que quebrado, mas com ordem campos invertida (primeiro b, então a).

Se empacotar os ints para estas estruturas que obtemos os seguintes valores na memória:

• A: 1, 4
• B: 2, 1
• quebrado: 2, 1
• broken2: 1, 4

Então, o que está acontecendo é o seguinte:

• Quando o marshaller encontros um booleano, o valor é: bool = (! Originais = 0);
• Quando há dois campos que o mapa na mesma memória, as regras do último campo ganhar

Assim, para A, o primeiro int é convertido para 1, para B, o segundo int é convertido para 1, para quebrado, já que B é o último campo, as suas regras se aplicam, e, portanto, o segundo int é convertido para 1. Da mesma forma para broken2.

Answer 2

A linha comentada com 'falhar, WOW, WTF? não por causa da maneira comparação boolean é realizada. Ele está comparando 2 a 1:

IL_007e:  ldc.i4.1
IL_007f:  ldloca.s 3
IL_0081:  ldflda valuetype Test/A Test/Broken::a
IL_0086:  ldfld bool Test/A::bValue1
IL_008b:  ceq

CEQ acaba comparando um para o byte em bValue, que é 2.

O engraçado é que if (broken.a.bValue1) vai testar 'verdadeiro' porque é diferente de zero.

Quanto ao outro problema (broken.a.iValue2 == 4), ele foi embora quando me candidatei:

[MarshalAs (UnmanagedType.Bool)]

para ambos os campos boolean nas estruturas. Isso garante os booleans são empacotados como um inteiro (4 bytes em .NET).

Answer 3

Parece earlNameless está correta, como a adição de uma outra estrutura de inteiros:

    struct C
    {
        public int iValue1;
        public int iValue2;
    }

para o fim da união parece correta, pelo menos, parte do problema. No entanto, isso ainda é falho desde o boolean só irá considerar um valor de byte único e como demonstrado não é confiável. Finalmente a melhor resposta que eu vim acima com é usar um tipo personalizado para o empacotamento.

[Serializable]
[ComVisible(true)]
public struct BOOL : IComparable, IConvertible, IComparable<BOOL>, IEquatable<BOOL>, IComparable<bool>, IEquatable<bool>
{
    private uint _data;

    public BOOL(bool value) { _data = value ? 1u : 0u; }
    public BOOL(int value) { _data = unchecked((uint)value); }
    public BOOL(uint value) { _data = value; }

    private bool Value { get { return _data != 0; } }
    private IConvertible Convertible { get { return _data != 0; } }

    #region IComparable Members
    public int CompareTo(object obj) { return Value.CompareTo(obj); }
    #endregion
    #region IConvertible Members
    public TypeCode GetTypeCode() { return Value.GetTypeCode(); }
    public string ToString(IFormatProvider provider) { return Value.ToString(provider); }
    bool IConvertible.ToBoolean(IFormatProvider provider) { return Convertible.ToBoolean(provider); }
    byte IConvertible.ToByte(IFormatProvider provider) { return Convertible.ToByte(provider); }
    char IConvertible.ToChar(IFormatProvider provider) { return Convertible.ToChar(provider); }
    DateTime IConvertible.ToDateTime(IFormatProvider provider) { return Convertible.ToDateTime(provider); }
    decimal IConvertible.ToDecimal(IFormatProvider provider) { return Convertible.ToDecimal(provider); }
    double IConvertible.ToDouble(IFormatProvider provider) { return Convertible.ToDouble(provider); }
    short IConvertible.ToInt16(IFormatProvider provider) { return Convertible.ToInt16(provider); }
    int IConvertible.ToInt32(IFormatProvider provider) { return Convertible.ToInt32(provider); }
    long IConvertible.ToInt64(IFormatProvider provider) { return Convertible.ToInt64(provider); }
    sbyte IConvertible.ToSByte(IFormatProvider provider) { return Convertible.ToSByte(provider); }
    float IConvertible.ToSingle(IFormatProvider provider) { return Convertible.ToSingle(provider); }
    ushort IConvertible.ToUInt16(IFormatProvider provider) { return Convertible.ToUInt16(provider); }
    uint IConvertible.ToUInt32(IFormatProvider provider) { return Convertible.ToUInt32(provider); }
    ulong IConvertible.ToUInt64(IFormatProvider provider) { return Convertible.ToUInt64(provider); }
    object IConvertible.ToType(Type conversionType, IFormatProvider provider) { return Convertible.ToType(conversionType, provider); }
    #endregion
    #region IComparable<bool> Members
    public int CompareTo(BOOL other) { return Value.CompareTo(other.Value); }
    public int CompareTo(bool other) { return Value.CompareTo(other); }
    #endregion
    #region IEquatable<bool> Members
    public bool Equals(BOOL other) { return Value.Equals(other.Value); }
    public bool Equals(bool other) { return Value.Equals(other); }
    #endregion
    #region Object Override
    public override string ToString() { return Value.ToString(); }
    public override int GetHashCode() { return Value.GetHashCode(); }
    public override bool Equals(object obj) { return Value.Equals(obj); }
    #endregion
    #region implicit/explicit cast operators
    public static implicit operator bool(BOOL value) { return value.Value; }
    public static implicit operator BOOL(bool value) { return new BOOL(value); }
    public static explicit operator int(BOOL value) { return unchecked((int)value._data); }
    public static explicit operator BOOL(int value) { return new BOOL(value); }
    public static explicit operator uint(BOOL value) { return value._data; }
    public static explicit operator BOOL(uint value) { return new BOOL(value); }
    #endregion
    #region +, -, !, ~, ++, --, true, false unary operators overloaded.
    public static BOOL operator !(BOOL b) { return new BOOL(!b.Value); }
    public static bool operator true(BOOL b) { return b.Value; }
    public static bool operator false(BOOL b) { return !b.Value; }
    #endregion
    #region +, -, *, /, %, &, |, ^, <<, >> binary operators overloaded.
    public static BOOL operator &(BOOL b1, BOOL b2) { return new BOOL(b1.Value & b2.Value); }
    public static BOOL operator |(BOOL b1, BOOL b2) { return new BOOL(b1.Value | b2.Value); }
    #endregion
    #region ==, !=, <, >, <=, >= comparison operators overloaded
    public static bool operator ==(BOOL b1, BOOL b2) { return (b1.Value == b2.Value); }
    public static bool operator !=(BOOL b1, BOOL b2) { return (b1.Value != b2.Value); }
    #endregion
}