顛覆你對(duì)方法調(diào)用的看法!
注意:如果你是一個(gè)初學(xué)者,對(duì)實(shí)例方法,虛方法的調(diào)用還不太清楚,強(qiáng)烈建議你不要閱讀本文,因?yàn)檫@里面的代碼會(huì)讓你完全崩潰掉。
如果你對(duì)實(shí)例方法,虛方法的運(yùn)行機(jī)制已經(jīng)了如指掌,并且,對(duì)方法和對(duì)象的內(nèi)存布局也心中有數(shù),那么本文可能會(huì)顛覆你以前對(duì)他們的認(rèn)識(shí)。
閱讀本文的***方式就是親自演練一下,如果看完之后有疑惑,那么是正常的,但是稍加思考就會(huì)想明白。
我說,string變量可以直接引用一個(gè)object對(duì)象!
我說,派生類型的變量可以直接引用基類型的對(duì)象!
你會(huì)說,老兄,別開玩笑了,派生類型怎么可以指向一個(gè)基類型的對(duì)象呢!
我會(huì)讓你見證一下奇跡,并在文章的結(jié)尾再給你一個(gè)更加不可思議的例子。
首先,請(qǐng)看下面的代碼:
- 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(yùn)行時(shí)一定會(huì)拋出一個(gè)異常,因?yàn)锽ase對(duì)象無法轉(zhuǎn)換為Derived對(duì)象。
但是,現(xiàn)在,我就想讓d指向Base對(duì)象,并且可以調(diào)用Base中的Print方法,該怎么做呢?
用FiledOffset可以做到這一點(diǎn),但首先需要定義一個(gè)叫做Manager的類,里面包含兩個(gè)實(shí)例字段,一個(gè)為Derived,一個(gè)為Base。如下:
- [StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
- class Manager {
- [FieldOffset(0)]
- public Base b = new Base();
- [FieldOffset(0)]
- public Derived derived;
- }
現(xiàn)在,通過為b和derived都指定了相同的偏移,所以,b和derived都指向了同一個(gè)對(duì)象,Base對(duì)象。
由于derived現(xiàn)在指向了Base對(duì)象,那么如果我調(diào)用d.Print方法,調(diào)用的是Base的Printf還是Derived的Print方法,還是拋出一個(gè)異常。請(qǐng)看如下代碼:
- class Program {
- static void Main(string[] args) {
- Manager m = new Manager();
- m.derived.Print();
- Console.Read();
- }
- }
運(yùn)行上面代碼,會(huì)輸出什么呢?
答案是,“In Derived”。
這很不可思議,因?yàn)閐erived指向的是Base對(duì)象,現(xiàn)在調(diào)用的確實(shí)Derived的方法。想要了解原因,請(qǐng)看下圖:
這里,盡管derived指向的是一個(gè)Base對(duì)象,但是,CLR發(fā)現(xiàn)Print是一個(gè)非虛方法,所以CLR并不關(guān)心derived變量指向什么對(duì)象,CLR根據(jù)derived變量的類型來調(diào)用Print方法,這里derived是一個(gè) Derived類型,所以CLR會(huì)調(diào)用Derived中的Print,最終輸出In Derived。
第二個(gè)例子:
下面的這個(gè)例子也很不可思議,同樣會(huì)顛覆你傳統(tǒng)的觀點(diǎn)。
讓我們將上面的print方法改為virtual方法,最終如下:
- [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");
- }
- }
現(xiàn)在,運(yùn)行如下測(cè)試代碼:
- class Program {
- static void Main(string[] args) {
- Manager m = new Manager();
- m.derived.Print();
- Console.Read();
- }
- }
這次結(jié)果會(huì)是什么呢?強(qiáng)烈建議你自己思考答案。
結(jié)果是,In Base!
是不是及其不可思議!為了更清楚的理解原因,請(qǐng)看下圖:
這里,盡管derived指向的是Base對(duì)象,但是,當(dāng)CLR看到derived.Print這行代碼時(shí),由于Print是虛方法,所以CLR會(huì)查看derived所指向的Base對(duì)象。
CLR發(fā)現(xiàn)Base對(duì)象里的type object pointer指向一個(gè)Base type object,于是就調(diào)用Base Type object中的Print方法,所以最終會(huì)輸出InBase。
總結(jié):
沒有總結(jié)可不好。
本質(zhì)上,子類型是不能引用父類型對(duì)象的。但是,我們可以通過FieldOffset繞過這一限制。通過子類型的變量來調(diào)用父對(duì)象的方法,這很是不可思議,但更不思議的是,當(dāng)子類型的變量指向父對(duì)象時(shí),竟然可以調(diào)用子方法!
那么上面的本質(zhì)是什么呢?當(dāng)CLR調(diào)用一個(gè)非虛方法時(shí),不會(huì)關(guān)心變量具體指向的是什么,因?yàn)镃LR此時(shí)是通過變量的類型來調(diào)用方法。如果方法時(shí)虛方法,那么CLR為了實(shí)現(xiàn)多態(tài),需要查看這個(gè)變量指向的是什么對(duì)象,然后在通過對(duì)象的type object pointer找到對(duì)應(yīng)的Type Object,然后調(diào)用Type Object中的方法。