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(转)颠覆你对方法调用的看法!

admin

11月 28, 2021
颠覆你对方法调用的看法!
http://www.cnblogs.com/francisYoung/p/3371106.html
注意:如果你是一个初学者,对实例方法,虚方法的调用还不太清楚,强烈建议你不要阅读本文,因为这里面的代码会让你完全崩溃掉。

如果你对实例方法,虚方法的运行机制已经了如指掌,并且,对方法和对象的内存布局也心中有数,那么本文可能会颠覆你以前对他们的认识。

阅读本文的最佳方式就是亲自演练一下,如果看完之后有疑惑,那么是正常的,但是稍加思考就会想明白。

我说,string变量可以直接引用一个object对象!

我说,派生类型的变量可以直接引用基类型的对象!

你会说,老兄,别开玩笑了,派生类型怎么可以指向一个基类型的对象呢!

我会让你见证一下奇迹,并在文章的结尾再给你一个更加不可思议的例子。

首先,请看下面的代码:

第二个例子:

下面的这个例子也很不可思议,同样会颠覆你传统的观点。

让我们将上面的print方法改为virtual方法,最终如下:
[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");
        }
    }

现在,运行如下测试代码:

class Program {
        static void Main(string[] args) {
            Manager m = new Manager();
            m.derived.Print();
            Console.Read();
        }
    }
这次结果会是什么呢?强烈建议你自己思考答案。

结果是,In Base!

是不是及其不可思议!为了更清楚的理解原因,请看下图:

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");
        }
    }

毫无疑问,在运行时一定会抛出一个异常,因为Base对象无法转换为Derived对象。



但是,现在,我就想让d指向Base对象,并且可以调用Base中的Print方法,该怎么做呢?



用FiledOffset可以做到这一点,但首先需要定义一个叫做Manager的类,里面包含两个实例字段,一个为Derived,一个为Base。如下:

[StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
    class Manager {
        [FieldOffset(0)]
        public  Base b = new Base();
 
        [FieldOffset(0)]
        public Derived derived;
    }
这里,尽管derived指向的是Base对象,但是,当CLR看到derived.Print这行代码时,由于Print是虚方法,所以CLR会查看derived所指向的Base对象。

CLR发现Base对象里的type object pointer指向一个Base type object,于是就调用Base Type object中的Print方法,所以最终会输出InBase。

总结:

没有总结可不好。

本质上,子类型是不能引用父类型对象的。但是,我们可以通过FieldOffset绕过这一限制。通过子类型的变量来调用父对象的方法,这很是不可思议,但更不思议的是,当子类型的变量指向父对象时,竟然可以调用子方法!

那么上面的本质是什么呢?当CLR调用一个非虚方法时,不会关心变量具体指向的是什么,因为CLR此时是通过变量的类型来调用方法。如果方法时虚方法,那么CLR为了实现多态,需要查看这个变量指向的是什么对象,然后在通过对象的type object pointer找到对应的Type Object,然后调用Type Object中的方法。

现在,通过为b和derived都指定了相同的偏移,所以,b和derived都指向了同一个对象,Base对象。

由于derived现在指向了Base对象,那么如果我调用d.Print方法,调用的是Base的Printf还是Derived的Print方法,还是抛出一个异常。请看如下代码:

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

运行上面代码,会输出什么呢?

答案是,“In Derived”。

这很不可思议,因为derived指向的是Base对象,现在调用的确实Derived的方法。想要了解原因,请看下图:
这里,尽管derived指向的是一个Base对象,但是,CLR发现Print是一个非虚方法,所以CLR并不关心derived变量指向什么对象,CLR根据derived变量的类型来调用Print方法,这里derived是一个Derived类型,所以CLR会调用Derived中的Print,最终输出In Derived。

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