顛覆你對方法調用的見解！

時間 2019-11-12

標籤顛覆方法調用見解简体版

原文原文鏈接

注意：若是你是一個初學者，對實例方法，虛方法的調用還不太清楚，強烈建議你不要閱讀本文，由於這裏面的代碼會讓你徹底崩潰掉。ide

若是你對實例方法，虛方法的運行機制已經瞭如指掌，而且，對方法和對象的內存佈局也心中有數，那麼本文可能會顛覆你之前對他們的認識。佈局

閱讀本文的最佳方式就是親自演練一下，若是看完以後有疑惑，那麼是正常的，可是稍加思考就會想明白。測試

我說，string變量能夠直接引用一個object對象！spa

我說，派生類型的變量能夠直接引用基類型的對象！code

你會說，老兄，別開玩笑了，派生類型怎麼能夠指向一個基類型的對象呢！對象

我會讓你見證一下奇蹟，並在文章的結尾再給你一個更加難以想象的例子。blog

首先，請看下面的代碼：繼承

    class Program {
        static void Main(string[] args) {
            Derived d=(Derived)new Base();
            d.Print();
            Console.Read();
        }
    }
            class Base {
        public void Print() {
            Console.Write("in base");
        }
    }

    class Derived : Base {
        public new void Print() {
            Console.WriteLine("in derived");
        }
    }

毫無疑問，在運行時必定會拋出一個異常，由於Base對象沒法轉換爲Derived對象。內存

可是，如今，我就想讓d指向Base對象，而且能夠調用Base中的Print方法，該怎麼作呢？ci

用FiledOffset能夠作到這一點,但首先須要定義一個叫作Manager的類，裏面包含兩個實例字段，一個爲Derived，一個爲Base。以下：

    [StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
    class Manager {
        [FieldOffset(0)]
        public  Base b = new Base();

        [FieldOffset(0)]
        public Derived derived;
    }

如今，經過爲b和derived都指定了相同的偏移，因此，b和derived都指向了同一個對象，Base對象。

因爲derived如今指向了Base對象，那麼若是我調用d.Print方法，調用的是Base的Printf仍是Derived的Print方法，仍是拋出一個異常。請看以下代碼：

    class Program {
        static void Main(string[] args) {
            Manager m = new Manager();
            m.derived.Print();
            Console.Read();
        }
    }

運行上面代碼，會輸出什麼呢？

答案是，「In Derived」。

這很難以想象，由於derived指向的是Base對象，如今調用的確實Derived的方法。想要了解緣由，請看下圖：

這裏，儘管derived指向的是一個Base對象，可是，CLR發現Print是一個非虛方法，因此CLR並不關心derived變量指向什麼對象，CLR根據derived變量的類型來調用Print方法，這裏derived是一個Derived類型，因此CLR會調用Derived中的Print，最終輸出In Derived。

第二個例子：

下面的這個例子也很難以想象，一樣會顛覆你傳統的觀點。

讓咱們將上面的print方法改成virtual方法，最終以下:

 [StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
    class Manager {
        [FieldOffset(0)]
        public  Base b = new Base();

        [FieldOffset(0)]
        public Derived derived;
    }

    class Base {
        public virtual void Print() {
            Console.Write("in base");
        }
    }

    class Derived : Base {
        public override void Print() {
            Console.WriteLine("in derived");
        }
    }

如今，運行以下測試代碼：

    class Program {
        static void Main(string[] args) {
            Manager m = new Manager();
            m.derived.Print();
            Console.Read();
        }
    }

此次結果會是什麼呢？強烈建議你本身思考答案。

結果是，In Base！

是否是及其難以想象！爲了更清楚的理解緣由，請看下圖：

這裏，儘管derived指向的是Base對象，可是，當CLR看到derived.Print這行代碼時，因爲Print是虛方法，因此CLR會查看derived所指向的Base對象。

CLR發現Base對象裏的type object pointer指向一個Base type object，因而就調用Base Type object中的Print方法，因此最終會輸出InBase。

總結：

沒有總結可很差。

本質上，子類型是不能引用父類型對象的。可是，咱們能夠經過FieldOffset繞過這一限制。經過子類型的變量來調用父對象的方法，這非常難以想象，但更不思議的是，當子類型的變量指向父對象時，居然能夠調用子方法！

那麼上面的本質是什麼呢？當CLR調用一個非虛方法時，不會關心變量具體指向的是什麼，由於CLR此時是經過變量的類型來調用方法。若是方法時虛方法，那麼CLR爲了實現多態，須要查看這個變量指向的是什麼對象，而後在經過對象的type object pointer找到對應的Type Object，而後調用Type Object中的方法。

修改：

這篇文章的評論無非有兩種，一種是在方法的調用上，一個是在字段的調用上。還有一些表示看不懂的，抱歉，這多是我表達的不是很清楚。

首先，方法的調用和實例字段的調用是徹底不同的，注意，我這裏說的是實例字段，至於爲何，由於實例字段和方法根本就存在不一樣的地方，其次，CLR調用方法看的是方法表，而調用字段看的是字段的偏移量，不可相提並論。

1.實例字段的調用

首先，請看下面的例子，我保證，這裏的結果必定出乎你的意料。

  class Program {
        static void Main(string[] args) {
            Manager m = new Manager();
            Console.WriteLine(m.b.A);
            Console.WriteLine(m.derived.A);
            Console.WriteLine(m.derived.B); //你以爲這個輸出會是什麼？
       
            Console.Read();
        }
    }
    [StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
    class Manager {
        [FieldOffset(0)]
        public Base b = new Base();

        [FieldOffset(0)]
        public Derived derived;
    }

    class Base {
        public int A = 65537;
        public void Print() {
            Console.WriteLine("in base");
        }
    }
    //注意這裏沒有了繼承關係，同樣也能夠經過
    class Derived {
        public short A = 2;
        public short B = 2;
        public void Print() {
            Console.WriteLine("in derived");
        }
    }
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