Enumerable.Sum 对某些输入引发新的 OverflowException

2023-11-30

.NET 8 在适用的 Enumerable.Sum 方法中添加了对矢量化的支持。此更改会有一个附带影响，即矢量化实现可能会更改添加不同元素时采用的顺序。虽然这不会改变成功运行的最终结果，但它可能会导致某些病理输入集出现意外的 OverflowException 异常。

旧行为

考虑下列代码：

Test(GetEnumerable1());           // Non-vectorizable
Test(GetEnumerable1().ToArray()); // Vectorizable
Test(GetEnumerable2());           // Non-vectorizable
Test(GetEnumerable2().ToArray()); // Vectorizable

static IEnumerable<int> GetEnumerable1()
{
    for (int i = 0; i < 32; ++i)
    {
        yield return 1_000_000_000;
        yield return -1_000_000_000;
    }
}

static IEnumerable<int> GetEnumerable2()
{
    for (int i = 0; i < 32; ++i)
    {
        yield return 100_000_000;
    }
    for (int i = 0; i < 32; ++i)
    {
        yield return -100_000_000;
    }
}

static void Test(IEnumerable<int> input)
{
    try
    {
        Console.WriteLine(input.Sum());
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Console.WriteLine(ex.GetType().Name);
    }
}

在进行此更改之前，前面的代码生成了以下输出：

0
0
OverflowException
OverflowException

新行为

从 .NET 8 开始，旧行为部分中的代码片段会生成以下输出：

0
OverflowException
OverflowException
0

引入的版本

.NET 8 预览版 7

中断性变更的类型

此更改为行为更改。

更改原因

此更改旨在利用 LINQ API 中的向量化。

建议的操作

如果代码受更改影响，则可以：

通过将 DOTNET_EnableHWIntrinsic 环境变量设置为 0，在应用程序中完全禁用矢量化。

编写不使用矢量化的自定义 Sum 方法：

static int Sum(IEnumerable<int> values)
{
    int acc = 0;
    foreach (int value in values)
    {
        checked { acc += value; }
    }
    return acc;
}

受影响的 API

System.Linq.Enumerable.Sum

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