yieldの罠

伝えたかった事とずれまくっていたので書き直しです。
今回は yield を使用したソースがターゲットです。

using System;
using System.Collections.Generic;

namespace ConsoleApplication1
{
    class Program
    {
        static void Main( string[ ] args )
        {
            try { Yield( ); Console.WriteLine( "Yield: 通過" ); }
            catch { Console.WriteLine( "Yield: エラー" ); }
            try { NonYield( ); Console.WriteLine( "NonYield: 通過" ); }
            catch { Console.WriteLine( "NonYield: エラー" ); }
        }
        static IEnumerable<int> Yield( )
        {
            throw new InvalidOperationException( );
            yield return 0;
        }
        static IEnumerable<int> NonYield( )
        {
            throw new InvalidOperationException( );
            return new[ ] { 0 };
        }
    }
}

結果は次の通りです。

Yield: 通過
NonYield: エラー

('ω')

結果を見て分かるように、Yield メソッドでは例外が発生しませんでした。
前回同様に逆コンパイルしてコードを見てみます。

[CompilerGenerated]
private sealed class <Yield>d__0
    : IEnumerable<int>, IEnumerable, 
      IEnumerator<int>, IEnumerator, IDisposable
{
    // 省略
}
private static void Main( string[ ] args )
{
    // 省略
} 
private static IEnumerable<int> Yield( )
{
    return new Program.<Yield>d__0( -2 );
}
private static IEnumerable<int> NonYield( )
{
    throw new InvalidOperationException( );
}

('ω')　　(d__0)

( 'ω')

ビルドは Debug ですが、 return まで到達しないので NonYield は throw 文のみに
なっています。Yield メソッドは代わりにインスタンスを返却するコードに変換されています。
このクラスはコンパイラが作成したもので、実装(MoveNextメソッド)に元々記述していた
処理(throw 文)が含まれています。

コンパイラは yield を指定した時点で 対象メンバの処理 をすべて移すようで、
今回記述した throw 文もこの中に移動されていました。

// d__0 クラス内
bool IEnumerator.MoveNext( )
{
    int num = this.<>1__state;
    if ( num != 0 )
    {
        return false;
    }
    this.<>1__state = -1;
    throw new InvalidOperationException( );
}

ようするに IEnumerable なメンバの処理に yield を使用すると、コンパイラ製クラスの
インスタンス作成＆返却 という処理に置き換えられるため、throw 文は反復処理が
開始されるまで実行されないということでした。

元々 return で書いていたメンバの処理を yield return に置き換えたり、
yield return で書いていたメンバの処理を LINQ に置き換えたりすることは、今回のように
評価タイミングにズレが生じる結果になるので、周辺コードに注意することをお勧めします。

！ 条件が Code Contracts で記述された場合は結果は異なります。
以下ソースコードと実行結果＆逆コンパイルで終わり。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics.Contracts;

namespace ConsoleApplication1
{
    class Program
    {
        static void Main( string[ ] args )
        {
            try { Yield( ); Console.WriteLine( "Yield: 通過" ); }
            catch { Console.WriteLine( "Yield: エラー" ); }
            try { NonYield( ); Console.WriteLine( "NonYield: 通過" ); }
            catch { Console.WriteLine( "NonYield: エラー" ); }
            Console.ReadKey( );
        }
        static IEnumerable<int> Yield( )
        {
            Contract.Requires<InvalidOperationException>( false );
            yield return 0;
        }
        static IEnumerable<int> NonYield( )
        {
            Contract.Requires<InvalidOperationException>( false );
            return new[ ] { 0 };
        }
    }
}

実行結果

Yield: エラー
NonYield: エラー

逆コンパイル

private static IEnumerable<int> Yield( )
{
    __ContractsRuntime.Requires<InvalidOperationException>( false, null, "false" );
    return new Program.<Yield>d__0( -2 );
}
private static IEnumerable<int> NonYield( )
{
    __ContractsRuntime.Requires<InvalidOperationException>( false, null, "false" );
    return new int[ 1 ];
}