如何以编程方式检测副作用（编译时间或运行时间）？

我有一个关于缓存的想法，我已经开始实现了：

记忆函数并将返回与Velocity中的函数签名的散列一起存储。 使用PostSharp ，我想检查缓存并返回返回值的重新水合表示，而不是再次调用该函数。 我想使用属性来控制这种行为。

不幸的是，如果他们爱上了性能提升并开始使用缓存属性（包括一些带有副作 当memoization库怀疑某个函数可能会导致副作用时，我想发出一个编译器警告。

如何判断代码可能会导致使用CodeDom或Reflection产生副作用？

Answer 1

无论是在实践中还是在理论上，这都是一个极其困难的问题。 我们正在考虑如何预防或隔离精确场景的副作用 – 记忆， 自动并行化等等 – 但这很困难，而且我们仍然远不是C＃的可行解决方案。 所以，没有承诺。 （如果你真的想要消除副作用，请考虑切换到Haskell。）

不幸的是，即使奇迹发生了，你找到了一种方法来防止有副作用的方法的记忆，你仍然有一些大问题。 考虑以下：

1）如果你记住一个本身调用memoized函数的函数怎么办？ 这是一个很好的情况，对吗？ 您希望能够撰写记忆function。 但是memoization有副作用：它将数据添加到缓存！ 所以你马上就会遇到一个元问题：你想要驯服副作用，但只有“坏”的副作用。 你想要鼓励的“好”，你想要阻止的坏的，并且很难区分它们。

2）你对exception做什么？ 你能记住引发exception的方法吗？ 如果是这样，它是否总是抛出相同的exception，或者每次都抛出一个新的exception？ 如果是前者，你打算怎么做？ 如果是后者，现在你有一个memoized函数，它在两个不同的调用上有两个不同的结果，因为抛出了两个不同的exception。 例外可被视为副作用; 很难驯服exception。

3）对于没有副作用但仍然不纯的方法的方法，你打算做什么？ 假设您有一个GetCurrentTime（）方法。 这没有副作用; 电话没有任何变异。 但这仍然不是备忘录的候选者，因为任何两个调用都需要产生不同的结果。 您不需要副作用检测器，需要纯度检测器。

我认为你最好的办法是通过教育和代码审查解决人类问题，而不是试图解决棘手的技术问题。

Answer 2

简单来说，你无法使用CodeDom或Reflection。

要准确确定方法是否会产生副作用，您必须了解它正在采取的操作。 对于.Net来说，这意味着打开IL并以某种方式对其进行交互。

Reflection或CodeDom都没有为您提供此function。

• CodeDom是一种在应用程序中生成代码的方法，只有非常有限的检查function。 它基本上局限于各种解析版本所理解的语言子集。
• 反思的优势在于它能够检查元数据而不是方法体的基础IL。 MetaData只能为您提供一组非常有限的信息，包括哪些内容和不起副作用。

Answer 3

reflection本身不会这样做，因为元数据没有任何这样的属性。

CodeDom可能不够强大，无法检查所有IL指令。

因此，您必须使用reflectionAPI的非常低级的部分，它们可以让您获得包含每种方法的原始IL的byte[] ，并对其进行分析。 所以它原则上是可能的，但并不容易。

您必须分析所有指令并观察它们具有什么效果，以及这些效果是否会在某个重要范围之外生存（例如，它们是否会修改可能通过返回值或out参数泄漏的对象字段，或者他们只修改保证在方法外无法访问的瞬态对象吗？）。

听起来很复杂！