閒來無事，看看構造函數

記得一年以前在寫代碼的時候問了小夥伴一個問題，我說：「你說若是我在聲明的時候初始化，它會在對象初始化的哪一個階段被賦值？」 小夥伴想了想回答我：「仍是在構造函數裏面給變量初始化吧。」 程序當口，時間比較緊，沒有空去驗證一下這個問題，後來也就慢慢淡忘了。

這個假期翻開「C#本質論」正好裏面也提到了這種狀況，雖然只是一筆帶過，可是也勾起了個人回憶，那今天就來記錄一下這個疑問以及它延伸出來的一些知識點。

一、普通構造函數

 

    public class ConstructionTest
    {
        int intPro = 1;

        public ConstructionTest()
        {
        }
    }

 

 

 

當一個實例字段在聲明時賦值，其實編譯器在處理的時候聲明時賦值的位置被移動了，成爲構造函數中的第一個語句。代碼相似於如下的代碼（若是有興趣能夠編譯後查看IL)：

     public class ConstructionTest
    {
        int intPro;

        public ConstructionTest()
        {

　　　　　intPro = 1；
        }
    }

 

那麼若是變量即在聲明時進行了賦值，又在構造函數中賦值，那會是怎樣的狀況呢？答案就是：構造函數中的賦值會覆蓋聲明時初始化的值。代碼相似於以下的代碼：

public class ConstructionTest
    {
        int intPro;

        public ConstructionTest(int value)
        {

　　　　　intPro = 1；//聲明時賦值

　　　　　intPro = value；//構造函數中賦值
        }
    }

 

因此，最好是在構造函數中給字段進行初始化工做，尤爲是在團隊協做開發的時候，你們都遵循相同的開發規範和準則對於複雜的項目來講很是重要。

二、靜態構造函數

靜態構造函數每一本C#的相關數據都會闡述一邊其特色，好比：每一個類只能有一個，聲明時沒有可見性的修飾符，必須用static進行修飾，而且不容許有參數。固然，相似普通的構造函數，它在構造函數內的初始化會覆蓋其聲明時初始化的內容。

那麼在這裏要記錄的一些知識點是：1）靜態構造函數調用的特色：不是顯示調用，而是‘運行時’在首次訪問類時自動調用的，並且只會被調用一次。所謂‘首次訪問’，多是調用一個普通構造函數，也多是訪問類的一個靜態方法或者字段。正是因爲靜態構造函數的這個特色，咱們能夠用它來解決Singleton模式中多線程狀況下建立實例的問題。具體代碼會在下面進行展現。2）關於靜態初始化的建議：（原文）「儘可能在聲明的同時完成靜態初始化。靜態構造器是在首次訪問類的任何成員以前執行的，不管該成員是靜態字段或者是靜態方法，或者是其餘的構造函數。爲了提供對這一行爲的支持，編譯器會自動插入一些負責檢查的代碼。這些代碼會檢查全部類型的靜態成員和構造器，確保靜態構造器可以先運行。可是，若是沒有靜態構造器，編譯器就會將全部靜態成員初始化爲他們的默認值，並且不會添加任何靜態構造器的檢查。這樣形成的結果就是，只要訪問任何靜態字段，就會進行靜態成員的賦值和初始化。可是，並非說只有完成了賦值和初始化，才能調用靜態方法和實例構造器。有的時候，靜態成員進行初始化的代價可能比較高，採用上述的設計，除非要訪問一個靜態字段，不然不須要對其進行初始化。但初始化靜態成員能夠在必定程度上提高性能。」這個建議很中肯，C#本質論裏最引人注目的就是這幾段的所謂的「高級主題」。

利用靜態變量的特色，靜態構造函數特色實現的Singleton模式：

public sealed class Singleton 
{ 
   private static readonly Singleton instance; 
   private Singleton(){} 
　 static Singleton()
　 {
　　　 instance = new Singleton();
   }
   public static Singleton Instance 
   { 
      get  
      { 
         return instance;  
      } 
   } 
} 

Singleton模式應該是最基礎也最耳熟能詳的設計模式了，另外的一種加鎖的實現方式也很簡單，你們能夠參考連接：https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ff650316.aspx

構造函數到這裏就說完了，那麼接下來還有一點點，就是new運算符。不少人解釋過new運算符對實例的建立過程，好比說'你必須知道的.net'裏很是細緻的解釋了這個過程，沒有看過的朋友建議博客園裏搜一下看看，固然最好是買本書慢慢品味。
可是我看到了‘C#本質論’裏面的描述以後，不由感嘆寫得透徹。雖然仍是沒有那麼‘深刻’（沒有列出IL），可是輕描淡寫之間清晰的勾畫出來new運算符和構造器之間交互的過程：new運算符從內存管理器獲取內存，而後調用制定的構造器，將初始化好的內存傳給構造器。接着構造器鏈剩餘的部分開始執行，
在構造器之間傳遞初始化好的內存。這些構造器都沒有返回值（都返回void），構造器鏈上的執行結束後，new運算符返回內存飲用，它指向的內存處於初始化好的形式。