C#泛型是如何实现的？

Question

我曾认为 C# 中的泛型是这样实现的，即在运行时或编译时生成一个新的类/方法/what-have-you，当使用新的泛型类型时，类似于 C++ 模板（我从未真正研究过，我很可能是错的，对此我很乐意接受更正）。

但在我的编码中，我想出了一个确切的反例：

static class Program {
    static void Main()
    {
        Test testVar = new Test();

        GenericTest<Test> genericTest = new GenericTest<Test>();
        int gen = genericTest.Get(testVar);

        RegularTest regTest = new RegularTest();
        int reg = regTest.Get(testVar);

        if (gen == ((object)testVar).GetHashCode())
        {
            Console.WriteLine("Got Object's hashcode from GenericTest!");
        }
        if (reg == testVar.GetHashCode())
        {
            Console.WriteLine("Got Test's hashcode from RegularTest!");
        }
    }

    class Test
    {
        public new int GetHashCode()
        {
            return 0;
        }
    }

    class GenericTest<T>
    {
        public int Get(T obj)
        {
            return obj.GetHashCode();
        }
    }

    class RegularTest
    {
        public int Get(Test obj)
        {
            return obj.GetHashCode();
        }
    }
}

这两条控制台线都会打印。

我知道发生这种情况的实际原因是对 Object.GetHashCode() 的虚拟调用没有解析为 Test.GetHashCode() 因为 Test 中的方法被标记为新方法而不是覆盖。因此，我知道如果我在 Test.GetHashCode() 上使用“覆盖”而不是“新”，那么返回 0 将多态地覆盖对象中的 GetHashCode 方法，这不是真的，但根据我（以前）的理解对于 C# 泛型，这无关紧要，因为 T 的每个实例都将被替换为 Test，因此方法调用将静态（或在泛型解析时）被解析为“新”方法。

所以我的问题是这样的：泛型是如何在 C# 中实现的？我不知道 CIL 字节码，但我知道 Java 字节码，所以我了解面向对象的 CLI 语言是如何工作的等级。随意在该级别进行解释。

顺便说一句，我认为 C# 泛型是这样实现的，因为与 Java 的类型擦除系统相比，每个人都将 C# 中的泛型系统称为“真正的泛型”。

Answer 1

在GenericTest<T>.Get(T) 中，C# 编译器已经选择应该（实际上）调用object.GetHashCode。这不可能在运行时解析为“新”GetHashCode 方法（它将在方法表中有自己的槽，而不是覆盖object.GetHashCode 的槽）。

来自 Eric Lippert 的 What's the difference, part one: Generics are not templates，对该问题进行了解释（使用的设置略有不同，但课程很好地适用于您的场景）：

这说明 C# 中的泛型与 C++ 中的模板不同。 您可以将模板视为花哨的搜索和替换 机制。[...] 这不是泛型类型的工作方式；泛型类型是， 好吧，通用。我们执行重载决议一次并在 结果。 [...] 我们为泛型类型生成的 IL 已经有了 它要调用的方法被挑选出来。抖动不说 “好吧，我碰巧知道如果我们要求 C# 编译器执行 现在有了这些附加信息，它就会选择一个 不同的过载。让我重写生成的代码以忽略 C# 编译器最初生成的代码......” jitter 知道 与 C# 的规则无关。

以及您所需语义的解决方法：

现在，如果您确实希望在运行时根据运行时类型重新执行重载决议 论据，我们可以为您做到；这就是新的“动态” C# 4.0 中的功能。只需将“对象”替换为“动态”以及何时 您进行涉及该对象的调用，我们将运行重载 运行时解析算法和动态吐出调用的代码 编译器会选择的方法，如果它知道所有 编译时的运行时类型。