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  • .ctor,.cctor 以及 对象的构造过程

    .ctor,.cctor 以及 对象的构造过程

     

    .ctor:

    简述:构造函数,在类被实例化时,它会被自动调用。

    当C#的类被编译后,在IL代码中会出现一个名为.ctor的方法,它就是我们的构造函数,对应C#中的构造函数。且看下面的代码:

    public class Class1
    {
        
    private string name;
        
    private int age;
    }


    类Class1中没有显示的构造函数,只有两字段,现在用ILDasm.exe打开编译后生成的exe文件,会看到:



    可以看到这里有个.ctor,我们没有定义构造函数,但这里却出现了.ctor,这就说明了:

    当没有显示定义构造函数时,会自动生成一个构造函数,它没有参数,没有返回值。

    那我们来看看这个.ctor都干了什么吧,双击.ctor打开,在弹出的窗口中可以找到下面的几行代码:

     IL_0000: ldarg.0

     IL_0001: call       instance void [mscorlib]System.Object::.ctor()

     IL_0006: ret

    上面就是这个.ctor的方法体,看上面的红色行,从字面上可以看出,它是调用(call)了一个类型为System.Object的实例的.ctor()方法,从这就可以证明:

    当一个类没有显示声明继承于其它某个类时,它将默认继承自System.Object,并且,在类的构造函数中将会调用其基类的构造方法(.ctor)。

    现在对上面的程序小改一下,在声明name时对其初始化:

    public class Class1
    {
       
    private string name = "Lin";
       
    private int age;
    }

    再用ILDasm打开生成的exe文件,打开.ctor,里面有这么几行:

      IL_0000: ldarg.0

     IL_0001: ldstr      "Lin"

     IL_0006: stfld      string ConsoleApplication1.Class1::name

     IL_000b: ldarg.0

     IL_000c: call       instance void [mscorlib]System.Object::.ctor()

     IL_0011: nop

    这个跟刚才的相比,多出了红色的那两行,这两行出现在“调用System.Object的构造方法”之前,这说明:

    如果在字段声明的同时对其初始化,那么在编译后,赋值过程将被放到构造方法.ctor中,并且在调用其基类的构造方法之前进行。

    现在给上面的C#程序显式加上一个构造方法,它接受两个参数:

    public class Class1
    {
            
    private string name = "Lin";
            
    private int age;

            
    public Class1(string name, int age)
            
    {
                
    this.name = name;
                
    this.age = age;
            }

    }

    再用ILDasm打开exe时,会发现有了点变化:

    这里的.ctor带了两参数,一个string类型,一个int32类型,而刚才的无参无返回值的.ctor不见了,这也证明了:

    如果类中有显式定义构造方法,那么就不会再自动生成一个无参数无返回值的默认构造方法。

    打开.ctor,会看到其中有这么几行:

     IL_0000:  ldarg.0

     IL_0001: ldstr      "Lin"

     IL_0006: stfld      string ConsoleApplication1.Class1::name

     IL_000b: ldarg.0

     IL_000c: call       instance void [mscorlib]System.Object::.ctor()

     IL_0011: nop

     IL_0012: nop

     IL_0013: ldarg.0

     IL_0014: ldarg.1

     IL_0015: stfld      string ConsoleApplication1.Class1::name

     IL_001a: ldarg.0

     IL_001b: ldarg.2

     IL_001c: stfld      int32 ConsoleApplication1.Class1::age

     IL_0021: nop

    从上面红色标识的代码的顺序中,我们可以进一步得到:

    如果在声明字段时同时对其赋值,那么这个赋值过程将在类型的构造方法(.ctor)中最先执行,然后再执行其基类的构造方法,最后才轮到我们显示定义的构造方法体中代码。

    .cctor

    简述:类型初始化器,是一个静态方法,无参数无返回值,不能直接调用,最多只有一个

    我们现在先给刚才的代码加上一个静态字段:
    public class Class1
    {
            
    private string name = "Lin";
            
    public static int count = 50;
            
    private int age;

            
    public Class1(string name, int age)
            
    {
                
    this.name = name;
                
    this.age = age;
            }

    }


    再来打开ILDasm来看看:

    发现这里多了一个.cctor,它就是类型初始化器,打开它,会看到其中有一句:

      IL_0000: ldc.i4.s   50

     IL_0002: stsfld     int32 ConsoleApplication1.Class1::count

    它对静态字段count进行了赋值,值是50,那么,是.cctor先调用还是.ctor先调用呢?当然是.cctor,它是为初始化类型而生的,专搞静态的东东,而.ctor是构造方法,当然.cctor要先调用了。

    现在显示加上一个.cctor,在C#中就是加个静态构造函数,我们不能为其指定访问修饰符(否则编译就会报错):

    public class Class1
    {
            
    private string name = "Lin";
            
    public static int count = 50;
            
    private int age;

            
    static Class1()
            
    {
                count 
    = 100;
            }


            
    public Class1(string name, int age)
            
    {
                
    this.name = name;
                
    this.age = age;
            }

    }

    再来看看现在ILDasm下的.cctor,其中有几行: 

     IL_0000: ldc.i4.s   50

     IL_0002: stsfld     int32 ConsoleApplication1.Class1::count

     IL_0007: nop

     IL_0008: ldc.i4.s   100

     IL_000a: stsfld     int32 ConsoleApplication1.Class1::count

    可以看到:
    如果在声明静态字段时同时对其赋值,它在编译后会被搬到.cctor中,并且是放在前面,然后才到显式定义的静态构造方法体中的代码,也就是说count在这里会被赋值两次,第一次50,第二次100。

    在继承中对象构造过程

    看下面这段程序:

        public class A
        
    {
            
    public int x = 1;
            
    public A() { m1(); }
            
    public void m1() { }
        }


        
    public class B : A
        
    {
            
    public int y = 2;
            
    public static string sb = "B";
            
    public B() { m2(); }
            
    public void m2() { }
        }


        
    public class C : B
        
    {
            
    public int z = 3;
            
    public static string sc = "C";
            
    public C() { m3(); }
            
    public void m3() { }
        }


    编译后用ILDasm打开生成的exe文件:


    可以看到三者都有一个.ctor,B、C中有.cctor,而A没有,打开B,C的.cctor,可以看到它们都负责初始化自己的静态字段,现在主要来看它们的.ctor。

    先看类C的.ctor:

     IL_0001: ldc.i4.3

     IL_0002: stfld      int32 ConsoleApplication1.C::z

     IL_0007: ldarg.0

     IL_0008: call       instance void ConsoleApplication1.B::.ctor()

     IL_000d: nop

     IL_000e: nop

     IL_000f: ldarg.0

     IL_0010: call       instance void ConsoleApplication1.C::m3()

    可以看到:
    在C被实例化时,它最先初始化在声明时同时赋值的字段(非静态),此处是将3赋给z,然后它会调用其基类的.ctor(),然后再调用自己的实例方法m3(),值得注意的是,在执行显式定义的构造方法体中的代码前,会先调用其基类的构造方法(创建基类的实例)。

    再来看类B的.ctor(): 

     IL_0001: ldc.i4.2

     IL_0002: stfld      int32 ConsoleApplication1.B::y

     IL_0007: ldarg.0

     IL_0008: call       instance void ConsoleApplication1.A::.ctor()

     IL_000d: nop

     IL_000e: nop

     IL_000f: ldarg.0

     IL_0010: call       instance void ConsoleApplication1.B::m2()

    同样,我们可以看到,在实例化B时,它会先把2赋给自己的y,然后再调用基类A的构造方法,最后再调用自己的实例方法m2()。

    那A的.ctor()就不再看了,可以猜到它一定是在做这样的事:
    1、 将1赋给实例的x字段;
    2、 调用基类System.Object的构造方法.ctor来创建基类的实例;
    3、 调用实例方法m1();

    总结

    1、.ctor是构造方法;
    2、.cctor是类型初始化器,在C#中也就是静态构造函数;
    3、当类C实例化时,会先对声明时就进行赋值的字段赋值,然后调用基类的构造函数,基类再以同样的方法构造自己,一直到顶层的System.Object,然后再回来执行C的显式构造方法中的代码,就是这么一个递归的过程。

    参考资料

    1、《Essential .NET》 Volume 1

    原文:http://www.cnblogs.com/mouhong-lin/archive/2008/05/18/1201747.html

     
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