Question

我的大脑今天早上有一个段错误，试图准确理解C＃如何以及何时可以从对该对象的引用中计算出对象的类型。请考虑以下高度非原创的示例代码：

class Foo { public virtual void Baz() { } }
class Bar : Foo { }

class Program {
    static void Main() {
        Foo f = new Bar();
        f.Baz();
    }
}

引用的类型有Foo，但实际创建的对象实例是Bar。该Bar实例有一些开销，即同步块索引，以及对MethodTable的引用，可能是Bar的MethodTable。如果查看堆上的Bar对象，其类型的唯一线索是MethodTable引用，这表明它是一个Bar。

然后问题。有没有办法让C＃从实际的对象图中知道'f'是Foo，如果是，怎么样？引用'f'是否包含类型信息本身？当我打电话给f.Baz（）时，我是否认为通过Bar的MethodTable进行调度？是否只是这种情况，C＃编译器使用流量分析来计算正在发生的事情并防止任何非法操作？ CLR在被翻译成IL时真的不关心Foo的类型声明吗？

道歉，如果这是一个冗长且措词不清的问题 - 请告诉我是否需要澄清！

TL; DR - CLR中的多态引用如何工作？如何保持实际与声明的类类型之间的差异，并且您能告诉最终的声明来自结果IL吗？

Answer 1

你的想法太复杂了。

引用'f'本身是否包含类型信息？

没有。它不必。它只是前面构造的Bar对象内存开头的地址。该对象包含一个虚方法表（可能还有对其关联的Type对象¹的引用，但这与此无关。）

当我打电话给f.Baz（）时，我是否认为通过Bar的MethodTable进行调度是正确的？

是

C＃编译器是否使用流量分析来计算出现的情况并防止任何非法操作？

流量分析很复杂，完全没必要。编译器准确允许f的声明类型允许的那些操作 - Foo。编译器根本不会关注关于f的实际（=动态）类型。

你能告诉最终的声明来自最终的IL吗？

取决于。对象不具有静态类型，因此“在运行时告诉其静态类型”是没有意义的。另一方面，声明有所不同。如果变量是方法的形式参数，那么您可以（在运行时）使用反射来确定方法参数的声明类型。

对于局部变量，此操作再次毫无意义。另一方面，IL 通过.locals 存储此信息（作为元数据？），因此代码理论上可以进行逆向工程（Cecil和Reflector执行此操作））获取静态类型的变量。

¹我在这里猜测，但这实际上是不可能的。如果每个对象都拥有自己对相关Type对象的引用，那么这将意味着指针的额外开销。此外，此引用完全没有必要，因为对象可以简单地调用GetType来获取其类型。 GetType只需要为每个类实现一次（实际上是一种静态方法），并通过通常的虚函数表调度。因此，每个类只需要一个对Type的引用，而不是每个对象。

Answer 2

C＃有没有办法从实际的对象图中知道'f'是Foo

编译器静态知道

引用'f'本身是否包含类型信息？

有趣的是，它必须以某种方式包含在IL中。

当我打电话给f.Baz（）时，我是否正确地认为发送是通过Bar的MethodTable进行的？

是。这是通过f指向的实例找到的。

究竟什么是CLR参考，它如何保存类型信息？

2 个答案: