编译时类型在运行时是否仍然存在？ [关闭]

Question

设Dog为继承自Animal类的类，我们可以如下进行实例化：

Animal a = new Dog();

我知道在编译时，编译器只知道我们将a 声明为Animal，而在运行时，我们将a 指向Dog 对象。但在这一点上我有些模糊：

编译时类型Animal 是堆栈上变量a 的类型吗？还是只是在编译时告诉编译器a可以引用什么类型的对象，与栈上变量a的类型无关？

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我问这个是因为我想知道关于编译时类型 Animal 的信息在运行时是否仍然存在，或者它是否会变得完全不相关并被丢弃？如果还存在，是否作为变量a的类型存储在栈上？如果是这样，当我们引用a的类型时，程序怎么知道我们引用的是a引用的对象的类型，还是栈上变量a的类型？

我是这个概念的新手，可能会有一些误解。谁能为我澄清一下？提前致谢！

Answer 1

TLDR：是的，当该程序集被引入运行时时，编译时 Animal 类型元数据完整存在。尽量避免在您的应用中使用反射，但如果您确实需要它，请小心行事。

.NET 有一个强大的类型系统来支持动态运行时链接（这就是类库项目类型编译为 DLL 的原因）。如果开发人员表达了与类型系统相反的任何内容，则应在程序集中对其进行捕获。

在编译期间，编译器采取的立场是，它不应该假设其他程序集的类型在运行时如何使用该类型（即使它们被标记为私有 - 请查看 System.Reflection）。

恕我直言，反射是 C#/.NET（和 VB.NET）从经典的 VB 时代和 Java 元数据系统中获得的罪恶乐趣之一……能够在静态类型系统，但是有很多开销和可以/应该尽可能避免的问题。

Answer 2

编译时类型 Animal 是栈上变量 a 的类型吗？

是的（尽管说on the stack 是不必要的——它是否在堆栈上无关紧要）。

检查 IL 以获取 SharpLab 的代码：

using System;
using System.Reflection;

public class Animal{}

public class Dog: Animal {}

public class Program
{
    
    public static void Main()
    {
        Animal a = new Dog();

        ShowType(a);
        
        MethodInfo mi = typeof(Program).GetMethod("Main");
        MethodBody mb = mi.GetMethodBody();

        foreach (LocalVariableInfo lvi in mb.LocalVariables)
        {
            Console.WriteLine("Local variable: {0}", lvi.LocalType);
        }
    }
    
    public static void ShowType<T>(T o)
    {
        Console.WriteLine(typeof(T)); // Animal
        Console.WriteLine(o.GetType()); // Dog
    }
}

注意，特别是：

.locals init (
    [0] class Animal a
)

这清楚地表明变量的类型是Animal（这并不奇怪，它总是与代码一致）。

还要注意反射（在运行时）输出Animal（不是Dog）。很明显，方法的元数据是存储变量类型。