Referência de objeto não definida para uma instância de um objeto. Por que o .NET não mostra qual objeto é `nulo`?

Em relação a esta mensagem de exceção não tratada do .NET:

Referência de objeto não definida para uma instância de um objeto.

Por que o .NET não mostra qual objeto é null?

Sei que posso verificar nulle resolver o erro. No entanto, por que o .NET não ajuda a apontar qual objeto tem uma referência nula e qual expressão acionou o NullReferenceException?

(Para obter informações sobre o novo auxiliar de exceção no Visual Studio 2017, consulte o final desta resposta)

Considere este código:

String s = null;
Console.WriteLine(s.Length);

Isso lançará um NullReferenceExceptionna segunda linha e você deseja saber por que o .NET não informa sque era nulo quando a exceção foi lançada.

Para entender por que você não consegue essa informação, você deve se lembrar de que não é a fonte C # que executa, mas IL:

IL_0001: ldnull      
IL_0002: stloc.0 // s
IL_0003: ldloc.0 // s
IL_0004: callvirt System.String.get_Length
IL_0009: chame System.Console.WriteLine

É o callvirtopcode que lança o NullReferenceExceptione faz isso quando o primeiro argumento na pilha de avaliação é uma referência nula (aquela que foi carregada usando ldloc.0).

Se o .NET for capaz de dizer que se trata de suma referência nula, ele deve, de alguma forma, rastrear que o primeiro argumento na pilha de avaliação se originou s. Nesse caso, é fácil para nós ver que é snulo, mas e se o valor for um valor de retorno de outra chamada de função e não estiver armazenado em nenhuma variável? De qualquer forma, esse tipo de informação não é o que você deseja acompanhar em uma máquina virtual como a máquina virtual .NET.

Para evitar esse problema, sugiro que você execute a verificação de argumento nulo em todas as chamadas de método público (a menos, é claro, que você permita a referência nula):

public void Foo(String s) {
  if (s == null)
    throw new ArgumentNullException("s");
  Console.WriteLine(s.Length);
}

Se null for passado para o método, você obterá uma exceção que descreve precisamente qual é o problema (isto sé, null).

Quatro anos depois, o Visual Studio 2017 agora tem um novo auxiliar de exceção que tentará dizer o que é nulo quando um NullReferenceExceptioné lançado. Ele pode até mesmo fornecer as informações necessárias quando for o valor de retorno de um método nulo:

Observe que isso só funciona em um build DEBUG.

Como você deseja que a mensagem de erro seja exibida no seguinte caso?

AnyObject.GetANullObject().ToString();

private object GetANullObject()
{
  return null;
}

Não há nomes de variáveis ​​para relatar aqui!

Bem, cabe aos engenheiros da Microsoft responder. Mas obviamente você pode usar um depurador e adicionar watch para descobrir qual deles tem um problema.

No entanto, a exceção é o NullReferenceExceptionque significa que a referência não existe . Você não pode obter o objeto que não foi criado.

but why .NET don't tell us which object is null? Porque ele não sabe qual objeto é nulo. O objeto simplesmente não existe!

O mesmo é o caso quando digo, C # é compilado para código .NET IL. O código .NET IL não conhece os nomes ou expressões. Ele só conhece referências e sua localização. Aqui também, você não pode obter o que não existe. A expressão ou o nome da variável não existe.

Filosofia: Você não pode fazer uma omelete se não tiver um ovo.

Não tenho certeza, mas pode ser porque .Net não sabe se é uma classe predefinida ou definida pelo usuário. Se for predefinido, pode ser nulo (como uma string que ocupa 2 bytes), mas se for definido pelo usuário, temos que criar uma instância dele para que saiba que esse objeto ocupará essa quantidade de memória. Portanto, ele lança um erro em tempo de execução.

Boa pergunta. A caixa de mensagem é quase inútil. Mesmo que esteja enterrado a uma milha de profundidade da definição de referências, alguma classe ou montagem ou arquivo ou outra informação seria melhor do que o que eles fornecem atualmente (leia-se: melhor do que nada).

Sua melhor opção é executá-lo no depurador com informações de depuração, e seu IDE quebrará na linha problemática (demonstrando claramente que informações úteis estão de fato disponíveis).