C# と VB.NET の質問掲示板

こんばんは。
以下のようなコードがあります。

interface IHoge { }
class HogeClass { }
static class Test
{
    public static bool Test1(HogeClass x, HogeClass y) { return x == y; }
    public static bool Test2(IHoge x, IHoge y) { return x == y; }
    public static bool Test3<T>(T x, T y) where T : HogeClass { return x == y; }
    public static bool Test4<T>(T x, T y) where T : class, IHoge { return x == y; }
}

上記のコードをビルドしてMSILコードを確認すると

Test1 boxingは発生しない
Test2 boxingは発生しない
Test3 boxingが発生する
Test4 boxingが発生する

となるようなのです。
Test3やTest4でboxingが発生するのはなぜなのでしょうか？
Test3やTest4の場合でboxingを回避する方法はないでしょうか？

■No30606 (NyaRuRu さん) に返信
> そもそも値型が出てきていないようですが，どのインスタンスがボックス化されるのでしょうか？ 

たぶん、x と y の両方がボックス化されるのかと・・・
NyaRuRuさんのBoxingCheckerだと、以下のように出力されます。
これはboxingではないのでしょうか？

BoxingTest.Test.Test3
    IL_0000     nop
    IL_0001     ldarg.0
    IL_0002     box
    IL_0007     ldarg.1
    IL_0008     box
    IL_000D     ceq
    IL_000F     stloc.0
    IL_0010     br.s
    IL_0012     ldloc.0
    IL_0013     ret

BoxingTest.Test.Test4
    IL_0000     nop
    IL_0001     ldarg.0
    IL_0002     box
    IL_0007     ldarg.1
    IL_0008     box
    IL_000D     ceq
    IL_000F     stloc.0
    IL_0010     br.s
    IL_0012     ldloc.0
    IL_0013     ret

ildasm.exeだとこんな感じです。

  .method public hidebysig static bool  Test3<(BoxingTest.HogeClass) T>(!!T x,
                                                                        !!T y) cil managed
  {
    // コード サイズ       20 (0x14)
    .maxstack  2
    .locals init ([0] bool CS$1$0000)
//000021:         public static bool Test3<T>(T x, T y) where T : HogeClass { return x == y; }
    IL_0000:  nop
    IL_0001:  ldarg.0
    IL_0002:  box        !!T
    IL_0007:  ldarg.1
    IL_0008:  box        !!T
    IL_000d:  ceq
    IL_000f:  stloc.0
    IL_0010:  br.s       IL_0012

    IL_0012:  ldloc.0
    IL_0013:  ret
  } // end of method Test::Test3

  .method public hidebysig static bool  Test4<class (BoxingTest.IHoge) T>(!!T x,
                                                                          !!T y) cil managed
  {
    // コード サイズ       20 (0x14)
    .maxstack  2
    .locals init ([0] bool CS$1$0000)
//000022:         public static bool Test4<T>(T x, T y) where T : class, IHoge { return x == y; }
    IL_0000:  nop
    IL_0001:  ldarg.0
    IL_0002:  box        !!T
    IL_0007:  ldarg.1
    IL_0008:  box        !!T
    IL_000d:  ceq
    IL_000f:  stloc.0
    IL_0010:  br.s       IL_0012

    IL_0012:  ldloc.0
    IL_0013:  ret
  } // end of method Test::Test4



IL_0002:  box        !!T　　　← x
IL_0008:  box        !!T      ← y
ではないかと、想像してるのですが。

(追記:
同値性:equivalence, 等値性:equality なので，
BCL のスタンスはあくまで"等値性"の再定義ということですね．
C# の言語仕様も「参照型等値演算子」と．
http://msdn.microsoft.com/ja-jp/library/aa664727.aspx

私の誤解で失礼しました．
本投稿は無視して頂けると幸いです．
)

■No30613 (ほにゃ さん) に返信
> 参照型であれば、box命令があっても気にする必要はないのですね。
> 「なんで参照型なのにボックス化されるんだろう？」
> と悩んでいました。
> ありがとうございます。

念のため一点だけ確認したいのですが
タイトルには「参照型の等値演算子」とある一方で，
上に挙げられたコードの少なくとも Test2〜Test4 では
いわゆる参照の同一性を評価しているのが微妙に気になります．
(Test1 は == 演算子のオーバーロード次第)

例えば，以下のように HogeClass の Equals をオーバーライドして，
何と比較されても常に等しいと返すようにしたとします．

interface IHoge { }
class HogeClass : IHoge
{
    public override bool Equals(object obj) { return true; }
    public override int GetHashCode() { return 0; }
}

にもかかわらず，以下のコードは両方 False を返します．

Console.WriteLine(Test.Test3(new HogeClass(), new HogeClass()));
Console.WriteLine(Test.Test4(new HogeClass(), new HogeClass()));

これは，Test3/Test4 の IL が，常に参照の同一性を比較しようとする
ものだからなのですが，本当にこれは意図した動作ですか？
意図通りであれば，(等値演算子という表現は別として)
こちらの心配のしすぎでしたので読み飛ばしてください．

参考) http://d.hatena.ne.jp/siokoshou/20070527#p3

いわゆる同値性の再定義 (等値性をとるか同一性をとるか) に対応するのであれば，
以下のように IEquatable<T> を使うのがセオリーかなと．

static class Test2
{
    public static bool EqTest1<T>(T x, T y) where T : IHoge, IEquatable<T>
    { return x != null ? x.Equals(y) : y == null; }
    public static bool EqTest2<T>(T x, T y) where T : IHoge, IEquatable<T>
    { return EqualityComparer<T>.Default.Equals(x, y); }
}