我的 C# 程序没有按照我认为的对象初始化顺序初始化对象。为什么？

Question

我相信 C# 的对象初始化顺序是这样的：

• 派生静态字段
• 派生的静态构造函数
• 派生实例字段
• 基础静态字段
• 基础静态构造函数
• 基本实例字段
• 基础实例构造函数
• 派生实例构造函数

下面是一个简单的测试程序以及我运行它时产生的输出。

    public class UiBase
    {
        protected static string Something = "Hello";

        public UiBase()
        {
            Console.WriteLine(this.ToString());
        }
    }

    public class Point : UiBase
    {
        private int X = -1;
        private int Y = -1;

        static Point()
        {
            Something = "Bar";
        }

        public Point(int x, int y)
        {
            X = x;
            Y = y;
        }

        public override string ToString()
        {
            return $"Point:{X}/{Y}/{Something}";
        }
    }

    public static class Program{
    public static void Main(){
        var x = new Point(2,1);
        Console.WriteLine(x);
    }
on Console:
Point:-1/-1/Bar
Point:2/1/Bar

当我根据上面的列表思考它应该如何发生时，我认为应该是这样的：

1. 点静态字段（在我的情况下没有？）
2. Point 静态构造函数 -> 将 Something 设置为“Bar”
3. 点实例字段
4. 基本静态字段 -> 将Something 设置回“Hello”？ ...

但是它并没有将Something设置回Hello，这真的让我感到困惑。那么我该如何解释呢？还是对象初始化与我所说的不同？

Answer 1

您在基类 UiBase 类构造函数中调用虚拟成员 ToString()

Console.WriteLine(this.ToString());

它在Point 构造函数之前被调用

public Point(int x, int y)
{
     X = x;
     Y = y;
}

this 尚未完全初始化，您将在输出中获得-1。由于ToString() 是虚方法，因此调用Point.ToString()，根据specs

调用最派生类中的重写成员，这可能 如果没有派生类覆盖该成员，则为原始成员。

在创建Point 的实例或引用任何静态成员之前自动调用静态构造函数（详情请查看static constructors）

static Point()
{
     Something = "Bar";
}

它将覆盖基类中的Something，并且在这两种情况下都会在输出中得到Bar。 Something 永远不会设置回 Hello，它只会被覆盖一次。

Something 字段完全针对UiBase，在Point 类中没有副本，它的值会随处改变。根据static members

无论有多少个静态成员，都只存在一个副本 类的实例被创建。

如果您在Console.WriteLine(x); 之后打印UiBase.Something，您将得到Bar，而不是Hello。对于泛型类，只有一个例外，但这超出了您的问题范围。

就执行顺序而言，所有字段初始值设定项按照从派生类到基类的顺序运行，然后所有构造函数按照从基类到派生的顺序运行（这对于实例成员是正确的）。我为您的所有操作添加了一个步骤，以查看实际订单。

public class UiBase
{
    private static int temp = Step("uibase static field init");
    public static string Something = "Hello";

    private int _temp = Step("uibase instance field init");

    public static int Step(string message)
    {
        Console.WriteLine(message);
        return 0;
    }

    public UiBase()
    {
        Step("uibase instance ctor");
        Console.WriteLine(this.ToString());
    }
}

public class Point : UiBase
{
    private int _temp = Step("point instance field init");

    private int X = -1;
    private int Y = -1;

    static Point()
    {
        Step("point static ctor before");
        Something = "Bar";
        Step("point static ctor after");
    }

    public Point(int x, int y)
    {
        Step("point instance ctor");

        X = x;
        Y = y;
    }

    public override string ToString()
    {
        return $"Point:{X}/{Y}/{Something}";
    }
}

输出如下

point static ctor before
uibase static field init
point static ctor after
point instance field init
uibase instance field init
uibase instance ctor
Point:-1/-1/Bar
point instance ctor
Point:2/1/Bar

首先调用Point 静态构造函数（Point 类中没有静态字段），然后它会“询问”UiBase 初始化一个静态字段，因为访问它的 Something 值（它已设置到Hello），之后将Something 设置为Bar 并继续执行实例初始化（同样，Something 不再更改）- 派生类字段、基类字段、基类构造函数和派生类构造函数。

我认为，只有前 3 行可能会有点混乱，但静态初始化只发生一次，并且在任何实例初始化之前发生。静态初始化的顺序由编译器根据你的实际代码决定。

添加UiBase静态构造函数实际上可以使图片更清晰，在这种情况下UiBase静态成员将在Point静态初始化之前被初始化。