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CSharpUser
Asked:2020-12-26 07:15:10 +0000 UTC2020-12-26 07:15:10 +0000 UTC

CLR中UpCast“ing\DownCast”ing的操作/存储语义

  • 772

让我们从理论开始。
假设我们有以下课程： 

class A{}
class B : A{}
class C : B{}

接下来，我们做UpCast： 

A a1 = new C();

以下陈述是否成立：对象a1是类型 C 的对象，并且它的基类是类型A（即在层次结构中向上）！？

远离结帐，想象一下将以下内容添加到您的代码中：

class A
{
    public virtual void Method()
    {
        Console.WriteLine("Method A invoked");
    }
}
class B : A
{
    public new virtual void Method()
    {
        Console.WriteLine("Method B invoked");
    }
}
class C : B
{
    public override void Method()
    {
        Console.WriteLine("Method C invoked");
    }
}

会显示什么？
首先，这里似乎一切都很明显，输出将是： 

Method A invoked
Method A invoked
Method С invoked
Method C invoked

但实际上，我们得到： Method A invoked Method A invoked Method A invoked Method C invoked

根据这个逻辑，事实证明我之前的说法是不正确的，这意味着C的基类仍然是B？

现在让我们继续讨论问题的另一部分。
例如，我们有这样的代码： 

  class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //объект типа класса А
            A a = new A();
            //объект типа класса B
            B b = new B();
            //UpCast, который равен объекту "b"
            A a1 = b;
            //UpCast как отдельный объект
            A a2 = new B();
            //DownCast, который равен объекту "а1"
            B b1 = (B)a1;

            B b2 = a as B; // вернет Null, т.к. DownCast
            //без предварительного UpCast не возможен

            // B b2 = new A(); - невозможно из за безопасности типов

            //сравниваем b с а1,видим что типы идентичны.
            Console.WriteLine(b.GetType() == a1.GetType());
            //сравниваем а2 с а1,видим что типы идентичны.
            Console.WriteLine(a2.GetType() == a1.GetType());
            //сравниваем b1 и а1,видим что типы идентичны
            Console.WriteLine(b1.GetType() == a1.GetType());

            //Проверяем сами обьекты,вернет True
            Console.WriteLine(a1.Equals(b));
            //вернет False,но реализация этих объектов идентична
            Console.WriteLine(a2.Equals(a1));
            //Вернет True
            Console.WriteLine(b1.Equals(a1));

            Console.ReadKey();
        }
    }
    class A
    {
    }
    class B : A
    {
    }

近似的 IL 代码（不是所有的都适合）

那么幕后发生了什么？
与UpCast "e \ DownCast"一样，两个相同的对象（更准确地说，指向同一对象的两个引用）具有不同的实现（是的，是的 - 这就是多态性）。这是如何实现的（即 CLR 如何实现此行为模型）以及 Yudo 的所有这些奇迹在 CLR 本身中是什么样子的？在CLR中，类型之间的“继承”是什么样的？

c#

1 个回答

  1. Best Answer

    为了：

    以下陈述是否成立：对象 a1 是类型 C 的对象，并且它的基类是类型 A（即在层次结构中向上）！？

    不。正确的陈述如下：该对象a1是 C 类型的对象，它的基类是类型B和А。

    区别很大，因为继承层次结构中的每种类型都可以引入新的行为方面。

    现在进一步：

    class A
{
    public virtual void Method()
    {
        Console.WriteLine("Method A invoked");
    }
}
class B : A
{
    public new virtual void Method()
    {
        Console.WriteLine("Method B invoked");
    }
}
class C : B
{
    public override void Method()
    {
        Console.WriteLine("Method C invoked");
    }
}

    而在这个例子中，很难从业务逻辑的角度准确地说出这几行的作者想表达的意思，但听起来是这样的：类B添加了一个新方法Method，但是，不幸的是，它使用了一个方法其名称已经在基类中。但是类B不想“替换”来自基类的方法的行为，而是要创建自己的方法，这个方法除了名称之外与基类方法无关。

    这种做法会导致模棱两可的行为，因为现在方法的选择不仅取决于对象的动态类型（运行时类型），还取决于变量的类型（编译器已知的类型）：如果使用类型变量A，然后将调用类中的方法A。如果变量类型是Bor C，那么将使用另一个方法分支（下面解释为什么会这样）。

    换句话说，从方法的角度来看Method，有两个分支：一个是从类型开始А并限于它，还有一个多态分支是从类型开始B并延续到继承者——类型С。

    现在稍微介绍一下它在 CLR 中的工作原理。

    对于每种类型，CLR 存储一个方法表，其中每个条目描述一个单独的方法 - 它的签名以及此槽是否覆盖基类中的方法的指示。

    new当您在类中声明带有前缀的方法时B，CLR 会在标签上添加一个“新”方法，并将该方法标记为新方法，与基类中的方法无关。在 class 的情况下，С方法Method类型标签中的方法被C标记为多态的，即 覆盖直接基类的行为。

    现在值得一提的是方法在运行时是如何解析的：在调用的情况下，a.Method首先确定变量的静态类型a，然后在方法表中找到方法Method。如果变量的静态类型是A，则首先查找该类型的方法表A。在这种情况下，CLR 会发现此方法是虚拟的。之后，将确定对象的实际类型（例如 type C），CLR 将查看此类型是否重写了 type 中声明的方法A。CLR 会得到一个否定的答案，因为类型C没有覆盖类型中Method声明的方法A（因为这个类型覆盖了类型的方法Method）B。

    所以事实证明，方法名称解析的结果现在不仅取决于运行时类型，还取决于编译时变量的类型。

    • 8

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