Merge branch 'bugfix-main-thread-root'
[mono.git] / mono / mini / generics.cs
1 using System;
2 using System.Collections.Generic;
3 using System.Linq;
4 using System.Runtime.CompilerServices;
5
6 class Tests {
7
8         struct TestStruct {
9                 public int i;
10                 public int j;
11
12                 public TestStruct (int i, int j) {
13                         this.i = i;
14                         this.j = j;
15                 }
16         }
17
18         class Enumerator <T> : MyIEnumerator <T> {
19                 T MyIEnumerator<T>.Current {
20                         get {
21                                 return default(T);
22                         }
23                 }
24
25                 bool MyIEnumerator<T>.MoveNext () {
26                         return true;
27                 }
28         }
29
30         class Comparer <T> : IComparer <T> {
31                 bool IComparer<T>.Compare (T x, T y) {
32                         return true;
33                 }
34         }
35
36         static int Main (string[] args)
37         {
38                 return TestDriver.RunTests (typeof (Tests), args);
39         }
40
41         public static int test_1_nullable_unbox ()
42         {
43                 return Unbox<int?> (1).Value;
44         }
45
46         public static int test_1_nullable_unbox_null ()
47         {
48                 return Unbox<int?> (null).HasValue ? 0 : 1;
49         }
50
51         public static int test_1_nullable_box ()
52         {
53                 return (int) Box<int?> (1);
54         }
55
56         public static int test_1_nullable_box_null ()
57         {
58                 return Box<int?> (null) == null ? 1 : 0;
59         }
60
61         public static int test_1_isinst_nullable ()
62         {
63                 object o = 1;
64                 return (o is int?) ? 1 : 0;
65         }
66
67         public static int test_1_nullable_unbox_vtype ()
68         {
69                 return Unbox<TestStruct?> (new TestStruct (1, 2)).Value.i;
70         }
71
72         public static int test_1_nullable_unbox_null_vtype ()
73         {
74                 return Unbox<TestStruct?> (null).HasValue ? 0 : 1;
75         }
76
77         public static int test_1_nullable_box_vtype ()
78         {
79                 return ((TestStruct)(Box<TestStruct?> (new TestStruct (1, 2)))).i;
80         }
81
82         public static int test_1_nullable_box_null_vtype ()
83         {
84                 return Box<TestStruct?> (null) == null ? 1 : 0;
85         }
86
87         public static int test_1_isinst_nullable_vtype ()
88         {
89                 object o = new TestStruct (1, 2);
90                 return (o is TestStruct?) ? 1 : 0;
91         }
92
93         public static int test_0_nullable_normal_unbox ()
94         {
95                 int? i = 5;
96
97                 object o = i;
98                 // This uses unbox instead of unbox_any
99                 int? j = (int?)o;
100
101                 if (j != 5)
102                         return 1;
103
104                 return 0;
105         }
106
107         public static void stelem_any<T> (T[] arr, T elem) {
108                 arr [0] = elem;
109         }
110
111         public static T ldelem_any<T> (T[] arr) {
112                 return arr [0];
113         }
114
115         public static int test_1_ldelem_stelem_any_int () {
116                 int[] arr = new int [3];
117                 stelem_any (arr, 1);
118
119                 return ldelem_any (arr);
120         }
121
122         public static T return_ref<T> (ref T t) {
123                 return t;
124         }
125
126         public static T ldelema_any<T> (T[] arr) {
127                 return return_ref<T> (ref arr [0]);
128         }
129
130         public static int test_0_ldelema () {
131                 string[] arr = new string [1];
132
133                 arr [0] = "Hello";
134
135                 if (ldelema_any <string> (arr) == "Hello")
136                         return 0;
137                 else
138                         return 1;
139         }
140
141         public static T[,] newarr_multi<T> () {
142                 return new T [1, 1];
143         }
144
145         public static int test_0_newarr_multi_dim () {
146                 return newarr_multi<string> ().GetType () == typeof (string[,]) ? 0 : 1;
147         }
148
149         interface ITest
150         {
151                 void Foo<T> ();
152         }
153
154         public static int test_0_iface_call_null_bug_77442 () {
155                 ITest test = null;
156
157                 try {
158                         test.Foo<int> ();
159                 }
160                 catch (NullReferenceException) {
161                         return 0;
162                 }
163                 
164                 return 1;
165         }
166
167         public static int test_18_ldobj_stobj_generics () {
168                 GenericClass<int> t = new GenericClass <int> ();
169                 int i = 5;
170                 int j = 6;
171                 return t.ldobj_stobj (ref i, ref j) + i + j;
172         }
173
174         public static int test_5_ldelem_stelem_generics () {
175                 GenericClass<TestStruct> t = new GenericClass<TestStruct> ();
176
177                 TestStruct s = new TestStruct (5, 5);
178                 return t.ldelem_stelem (s).i;
179         }
180
181         public static int test_0_constrained_vtype_box () {
182                 GenericClass<TestStruct> t = new GenericClass<TestStruct> ();
183
184                 return t.toString (new TestStruct ()) == "Tests+TestStruct" ? 0 : 1;
185         }
186
187         public static int test_0_constrained_vtype () {
188                 GenericClass<int> t = new GenericClass<int> ();
189
190                 return t.toString (1234) == "1234" ? 0 : 1;
191         }
192
193         public static int test_0_constrained_reftype () {
194                 GenericClass<String> t = new GenericClass<String> ();
195
196                 return t.toString ("1234") == "1234" ? 0 : 1;
197         }
198
199         public static int test_0_box_brtrue_optimizations () {
200                 if (IsNull<int>(5))
201                         return 1;
202
203                 if (!IsNull<object>(null))
204                         return 1;
205
206                 return 0;
207         }
208
209         [Category ("!FULLAOT")]
210         public static int test_0_generic_get_value_optimization_int () {
211                 int[] x = new int[] {100, 200};
212
213                 if (GenericClass<int>.Z (x, 0) != 100)
214                         return 2;
215
216                 if (GenericClass<int>.Z (x, 1) != 200)
217                         return 3;
218
219                 return 0;
220         }
221
222         public static int test_0_generic_get_value_optimization_vtype () {
223                 TestStruct[] arr = new TestStruct[] { new TestStruct (100, 200), new TestStruct (300, 400) };
224                 IEnumerator<TestStruct> enumerator = GenericClass<TestStruct>.Y (arr);
225                 TestStruct s;
226                 int sum = 0;
227                 while (enumerator.MoveNext ()) {
228                         s = enumerator.Current;
229                         sum += s.i + s.j;
230                 }
231
232                 if (sum != 1000)
233                         return 1;
234
235                 s = GenericClass<TestStruct>.Z (arr, 0);
236                 if (s.i != 100 || s.j != 200)
237                         return 2;
238
239                 s = GenericClass<TestStruct>.Z (arr, 1);
240                 if (s.i != 300 || s.j != 400)
241                         return 3;
242
243                 return 0;
244         }
245
246         public static int test_0_nullable_ldflda () {
247                 return GenericClass<string>.BIsAClazz == false ? 0 : 1;
248         }
249
250         public struct GenericStruct<T> {
251                 public T t;
252
253                 public GenericStruct (T t) {
254                         this.t = t;
255                 }
256         }
257
258         public class GenericClass<T> {
259                 public T t;
260
261                 public GenericClass (T t) {
262                         this.t = t;
263                 }
264
265                 public GenericClass () {
266                 }
267
268                 public T ldobj_stobj (ref T t1, ref T t2) {
269                         t1 = t2;
270                         T t = t1;
271
272                         return t;
273                 }
274
275                 public T ldelem_stelem (T t) {
276                         T[] arr = new T [10];
277                         arr [0] = t;
278
279                         return arr [0];
280                 }
281
282                 public String toString (T t) {
283                         return t.ToString ();
284                 }
285
286                 public static IEnumerator<T> Y (IEnumerable <T> x)
287                 {
288                         return x.GetEnumerator ();
289                 }
290
291                 public static T Z (IList<T> x, int index)
292                 {
293                         return x [index];
294                 }
295
296         protected static T NullB = default(T);       
297         private static Nullable<bool>  _BIsA = null;
298         public static bool BIsAClazz {
299             get {
300                 _BIsA = false;
301                 return _BIsA.Value;
302             }
303         }
304         }
305
306         public class MRO : MarshalByRefObject {
307                 public GenericStruct<int> struct_field;
308                 public GenericClass<int> class_field;
309         }
310
311         public static int test_0_ldfld_stfld_mro () {
312                 MRO m = new MRO ();
313                 GenericStruct<int> s = new GenericStruct<int> (5);
314                 // This generates stfld
315                 m.struct_field = s;
316
317                 // This generates ldflda
318                 if (m.struct_field.t != 5)
319                         return 1;
320
321                 // This generates ldfld
322                 GenericStruct<int> s2 = m.struct_field;
323                 if (s2.t != 5)
324                         return 2;
325
326                 if (m.struct_field.t != 5)
327                         return 3;
328
329                 m.class_field = new GenericClass<int> (5);
330                 if (m.class_field.t != 5)
331                         return 4;
332
333                 return 0;
334         }
335
336         // FIXME:
337         [Category ("!FULLAOT")]
338     public static int test_0_generic_virtual_call_on_vtype_unbox () {
339                 object o = new Object ();
340         IFoo h = new Handler(o);
341
342         if (h.Bar<object> () != o)
343                         return 1;
344                 else
345                         return 0;
346     }
347
348         public static int test_0_box_brtrue_opt () {
349                 Foo<int> f = new Foo<int> (5);
350
351                 f [123] = 5;
352
353                 return 0;
354         }
355
356         public static int test_0_box_brtrue_opt_regress_81102 () {
357                 if (new Foo<int>(5).ToString () == "null")
358                         return 0;
359                 else
360                         return 1;
361         }
362
363         struct S {
364                 public int i;
365         }
366
367         public static int test_0_ldloca_initobj_opt () {
368                 if (new Foo<S> (new S ()).get_default ().i != 0)
369                         return 1;
370                 if (new Foo<object> (null).get_default () != null)
371                         return 2;
372                 return 0;
373         }
374
375         public static int test_0_variance_reflection () {
376                 // covariance on IEnumerator
377                 if (!typeof (MyIEnumerator<object>).IsAssignableFrom (typeof (MyIEnumerator<string>)))
378                         return 1;
379                 // covariance on IEnumerator and covariance on arrays
380                 if (!typeof (MyIEnumerator<object>[]).IsAssignableFrom (typeof (MyIEnumerator<string>[])))
381                         return 2;
382                 // covariance and implemented interfaces
383                 if (!typeof (MyIEnumerator<object>).IsAssignableFrom (typeof (Enumerator<string>)))
384                         return 3;
385
386                 // contravariance on IComparer
387                 if (!typeof (IComparer<string>).IsAssignableFrom (typeof (IComparer<object>)))
388                         return 4;
389                 // contravariance on IComparer, contravariance on arrays
390                 if (!typeof (IComparer<string>[]).IsAssignableFrom (typeof (IComparer<object>[])))
391                         return 5;
392                 // contravariance and interface inheritance
393                 if (!typeof (IComparer<string>[]).IsAssignableFrom (typeof (IKeyComparer<object>[])))
394                         return 6;
395                 return 0;
396         }
397
398         public static int test_0_ldvirtftn_generic_method () {
399                 new Tests ().ldvirtftn<string> ();              
400
401                 return the_type == typeof (string) ? 0 : 1;
402         }
403
404         public static int test_0_throw_dead_this () {
405         new Foo<string> ("").throw_dead_this ();
406                 return 0;
407         }
408
409         struct S<T> {}
410
411         public static int test_0_inline_infinite_polymorphic_recursion () {
412            f<int>(0);
413
414                    return 0;
415         }
416
417         private static void f<T>(int i) {
418                 if(i==42) f<S<T>>(i);
419         }
420
421         // This cannot be made to work with full-aot, since there it is impossible to
422         // statically determine that Foo<string>.Bar <int> is needed, the code only
423         // references IFoo.Bar<int>
424         [Category ("!FULLAOT")]
425         public static int test_0_generic_virtual_on_interfaces () {
426                 Foo<string>.count1 = 0;
427                 Foo<string>.count2 = 0;
428                 Foo<string>.count3 = 0;
429
430                 IFoo f = new Foo<string> ("");
431                 for (int i = 0; i < 1000; ++i) {
432                         f.Bar <int> ();
433                         f.Bar <string> ();
434                         f.NonGeneric ();
435                 }
436
437                 if (Foo<string>.count1 != 1000)
438                         return 1;
439                 if (Foo<string>.count2 != 1000)
440                         return 2;
441                 if (Foo<string>.count3 != 1000)
442                         return 3;
443
444                 VirtualInterfaceCallFromGenericMethod<long> (f);
445
446                 return 0;
447         }
448
449         //repro for #505375
450         [Category ("!FULLAOT")]
451         public static int test_2_cprop_bug () {
452                 int idx = 0;
453                 int a = 1;
454                 var cmp = System.Collections.Generic.Comparer<int>.Default ;
455                 if (cmp.Compare (a, 0) > 0)
456                         a = 0;
457                 do { idx++; } while (cmp.Compare (idx - 1, a) == 0);
458                 return idx;
459         }
460
461         enum MyEnumUlong : ulong {
462                 Value_2 = 2
463         }
464
465         public static int test_0_regress_550964_constrained_enum_long () {
466         MyEnumUlong a = MyEnumUlong.Value_2;
467         MyEnumUlong b = MyEnumUlong.Value_2;
468
469         return Pan (a, b) ? 0 : 1;
470         }
471
472     static bool Pan<T> (T a, T b)
473     {
474         return a.Equals (b);
475     }
476
477         public class XElement {
478                 public string Value {
479                         get; set;
480                 }
481         }
482
483         public static int test_0_fullaot_linq () {
484                 var allWords = new XElement [] { new XElement { Value = "one" } };
485                 var filteredWords = allWords.Where(kw => kw.Value.StartsWith("T"));
486                 return filteredWords.Count ();
487         }
488
489         public static int test_0_fullaot_comparer_t () {
490                 var l = new SortedList <TimeSpan, int> ();
491                 return l.Count;
492         }
493
494         public static int test_0_fullaot_comparer_t_2 () {
495                 var l = new Dictionary <TimeSpan, int> ();
496                 return l.Count;
497         }
498
499         static void enumerate<T> (IEnumerable<T> arr) {
500                 foreach (var o in arr)
501                         ;
502                 int c = ((ICollection<T>)arr).Count;
503         }
504
505         /* Test that treating arrays as generic collections works with full-aot */
506         public static int test_0_fullaot_array_wrappers () {
507                 Tests[] arr = new Tests [10];
508                 enumerate<Tests> (arr);
509                 return 0;
510         }
511
512         static int cctor_count = 0;
513
514     public abstract class Beta<TChanged> 
515     {           
516         static Beta()
517         {
518                         cctor_count ++;
519         }
520     }   
521     
522     public class Gamma<T> : Beta<T> 
523     {   
524         static Gamma()
525         {
526         }
527     }
528
529         // #519336    
530         public static int test_2_generic_class_init_gshared_ctor () {
531                 new Gamma<object>();
532                 new Gamma<string>();
533
534                 return cctor_count;
535         }
536
537         static int cctor_count2 = 0;
538
539         class ServiceController<T> {
540                 static ServiceController () {
541                         cctor_count2 ++;
542                 }
543
544                 public ServiceController () {
545                 }
546         }
547
548         static ServiceController<T> Create<T>() {
549                 return new ServiceController<T>();
550         }
551
552         // #631409
553         public static int test_2_generic_class_init_gshared_ctor_from_gshared () {
554                 Create<object> ();
555                 Create<string> ();
556
557                 return cctor_count2;
558         }
559
560         public static Type get_type<T> () {
561                 return typeof (T);
562         }
563
564         public static int test_0_gshared_delegate_rgctx () {
565                 Func<Type> t = new Func<Type> (get_type<string>);
566
567                 if (t () == typeof (string))
568                         return 0;
569                 else
570                         return 1;
571         }
572
573         // Creating a delegate from a generic method from gshared code
574         public static int test_0_gshared_delegate_from_gshared () {
575                 if (gshared_delegate_from_gshared <object> () != 0)
576                         return 1;
577                 if (gshared_delegate_from_gshared <string> () != 0)
578                         return 2;
579                 return 0;
580         }
581
582         public static int gshared_delegate_from_gshared <T> () {
583                 Func<Type> t = new Func<Type> (get_type<T>);
584
585                 return t () == typeof (T) ? 0 : 1;
586         }
587
588         public static int test_0_marshalbyref_call_from_gshared_virt_elim () {
589                 /* Calling a virtual method from gshared code which is changed to a nonvirt call */
590                 Class1<object> o = new Class1<object> ();
591                 o.Do (new Class2<object> ());
592                 return 0;
593         }
594
595         class Pair<TKey, TValue> {
596                 public static KeyValuePair<TKey, TValue> make_pair (TKey key, TValue value)
597                         {
598                                 return new KeyValuePair<TKey, TValue> (key, value);
599                         }
600
601                 public delegate TRet Transform<TRet> (TKey key, TValue value);
602         }
603
604         public static int test_0_bug_620864 () {
605                 var d = new Pair<string, Type>.Transform<KeyValuePair<string, Type>> (Pair<string, Type>.make_pair);
606
607                 var p = d ("FOO", typeof (int));
608                 if (p.Key != "FOO" || p.Value != typeof (int))
609                         return 1;
610
611                 return 0;
612         }
613
614
615         struct RecStruct<T> {
616                 public void foo (RecStruct<RecStruct<T>> baz) {
617                 }
618         }
619
620         public static int test_0_infinite_generic_recursion () {
621                 // Check that the AOT compile can deal with infinite generic recursion through
622                 // parameter types
623                 RecStruct<int> bla;
624
625                 return 0;
626         }
627
628         struct FooStruct {
629         }
630
631         bool IsNull2 <T> (object value) where T : struct {
632                 T? item = (T?) value;
633
634                 if (item.HasValue)
635                         return false;
636
637                 return true;
638         }
639
640         public static int test_0_full_aot_nullable_unbox_from_gshared_code () {
641                 if (!new Tests ().IsNull2<FooStruct> (null))
642                         return 1;
643                 if (new Tests ().IsNull2<FooStruct> (new FooStruct ()))
644                         return 2;
645                 return 0;
646         }
647
648         public static int test_0_partial_sharing () {
649                 if (PartialShared1 (new List<string> (), 1) != typeof (string))
650                         return 1;
651                 if (PartialShared1 (new List<Tests> (), 1) != typeof (Tests))
652                         return 2;
653                 if (PartialShared2 (new List<string> (), 1) != typeof (int))
654                         return 3;
655                 if (PartialShared2 (new List<Tests> (), 1) != typeof (int))
656                         return 4;
657                 return 0;
658         }
659
660         public static int test_6_partial_sharing_linq () {
661                 var messages = new List<Message> ();
662
663                 messages.Add (new Message () { MessageID = 5 });
664                 messages.Add (new Message () { MessageID = 6 });
665
666                 return messages.Max(i => i.MessageID);
667         }
668
669         public static int test_0_partial_shared_method_in_nonshared_class () {
670                 var c = new Class1<double> ();
671                 return (c.Foo<string> (5).GetType () == typeof (Class1<string>)) ? 0 : 1;
672         }
673
674         class Message {
675                 public int MessageID {
676                         get; set;
677                 }
678         }
679
680         public static Type PartialShared1<T, K> (List<T> list, K k) {
681                 return typeof (T);
682         }
683
684         public static Type PartialShared2<T, K> (List<T> list, K k) {
685                 return typeof (K);
686         }
687
688     public class Class1<T> {
689                 public virtual void Do (Class2<T> t) {
690                         t.Foo ();
691                 }
692
693                 public virtual object Foo<U> (T t) {
694                         return new Class1<U> ();
695                 }
696         }
697
698         public interface IFace1<T> {
699                 void Foo ();
700         }
701
702         public class Class2<T> : MarshalByRefObject, IFace1<T> {
703                 public void Foo () {
704                 }
705         }
706
707
708
709         public static void VirtualInterfaceCallFromGenericMethod <T> (IFoo f) {
710                 f.Bar <T> ();
711         }
712
713         public static Type the_type;
714
715         public void ldvirtftn<T> () {
716                 Foo <T> binding = new Foo <T> (default (T));
717
718                 binding.GenericEvent += event_handler;
719                 binding.fire ();
720         }
721
722         public virtual void event_handler<T> (Foo<T> sender) {
723                 the_type = typeof (T);
724         }
725
726         public interface IFoo {
727                 void NonGeneric ();
728                 object Bar<T>();
729         }
730
731         public class Foo<T1> : IFoo
732         {
733                 public Foo(T1 t1)
734                 {
735                         m_t1 = t1;
736                 }
737                 
738                 public override string ToString()
739                 {
740                         return Bar(m_t1 == null ? "null" : "null");
741                 }
742
743                 public String Bar (String s) {
744                         return s;
745                 }
746
747                 public int this [T1 key] {
748                         set {
749                                 if (key == null)
750                                         throw new ArgumentNullException ("key");
751                         }
752                 }
753
754                 public void throw_dead_this () {
755                         try {
756                                 new SomeClass().ThrowAnException();
757                         }
758                         catch {
759                         }
760                 }
761
762                 public T1 get_default () {
763                         return default (T1);
764                 }
765                 
766                 readonly T1 m_t1;
767
768                 public delegate void GenericEventHandler (Foo<T1> sender);
769
770                 public event GenericEventHandler GenericEvent;
771
772                 public void fire () {
773                         GenericEvent (this);
774                 }
775
776                 public static int count1, count2, count3;
777
778                 public void NonGeneric () {
779                         count3 ++;
780                 }
781
782                 public object Bar <T> () {
783                         if (typeof (T) == typeof (int))
784                                 count1 ++;
785                         else if (typeof (T) == typeof (string))
786                                 count2 ++;
787                         return null;
788                 }
789         }
790
791         public class SomeClass {
792                 public void ThrowAnException() {
793                         throw new Exception ("Something went wrong");
794                 }
795         }               
796
797         struct Handler : IFoo {
798                 object o;
799
800                 public Handler(object o) {
801                         this.o = o;
802                 }
803
804                 public void NonGeneric () {
805                 }
806
807                 public object Bar<T>() {
808                         return o;
809                 }
810         }
811
812         static bool IsNull<T> (T t)
813         {
814                 if (t == null)
815                         return true;
816                 else
817                         return false;
818         }
819
820         static object Box<T> (T t)
821         {
822                 return t;
823         }
824         
825         static T Unbox <T> (object o) {
826                 return (T) o;
827         }
828
829         interface IDefaultRetriever
830         {
831                 T GetDefault<T>();
832         }
833
834         class DefaultRetriever : IDefaultRetriever
835         {
836                 [MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)]
837                 public T GetDefault<T>()
838                 {
839                         return default(T);
840                 }
841         }
842
843         [Category ("!FULLAOT")]
844         public static int test_0_regress_668095_synchronized_gshared () {
845                 return DoSomething (new DefaultRetriever ());
846         }
847
848     static int DoSomething(IDefaultRetriever foo) {
849                 int result = foo.GetDefault<int>();
850                 return result;
851         }
852 }