扩展方法和成员方法：为什么编译器（内部）以不同方式实现每个方法？

Question

考虑以下代码：

 A a = null;
 a.f(); //Will it throw NullReferenceException?

上面会抛出NullReferenceException吗？

答案是：这取决于f()是什么。

• 如果是成员方法，那么yes, it will throw exception。
• 如果是扩展方法，则为no, it will not throw any extension。

这种差异导致了一个问题：C＃编译器如何实现和查看每种类型的方法？另外，为什么成员方法必须抛出异常，即使它不访问任何成员数据？似乎C＃编译器提前假设 成员方法将访问成员数据，因此如果对象为null则抛出异常，因为无法访问使用null对象成员数据。但是，在扩展方法的情况下，它会推迟此决定，直到实际尝试使用空引用only then it throws exception来访问成员数据。

我的理解到底有多远？如果是这样，为什么会出现这种差异？

是的，我知道如果f()是一种扩展方法，那么a.f()相当于编写AExt.f(a)，因此后者不应该抛出异常，直到a为用来访问会员。但我的重点主要放在编译器实现上（它可以以相同的方式实现成员方法）。

Answer 1

是的，这是此代码的行为方式（如果扩展方法不检查null并自行抛出异常）。你是正确的，如果该方法不能访问该类的任何实例字段（直接或间接），则null上的非虚拟实例方法可以正常工作。

但是the language designers felt this would be confusing，所以他们通过使用null IL指令确保对象不是callvirt。

使用扩展方法，这并不会令人困惑（没有人希望this是null，但应该检查声明this IEnumerable<TSource> source的参数。并且您可以将扩展方法称为常规静态方法，因此无论如何都应该检查null。此外，两种调用函数的方式应该完全相同。

Answer 2

当对象为null时，实例方法必须抛出NullReferenceException，因为它们本身保证在执行该方法时对象可用。将实例方法视为对象实例执行的操作以及当对象本身不存在时，甚至无法调用该操作。扩展方法只是语法糖，编译器会立即翻译它们，如上所述AExt.f(a)。这只是一个便利性，可以帮助您更好地阅读代码。

对于您想要调用方法而不管实例是否可用的情况，该语言提供静态方法作为功能。如您所知，扩展方法是静态方法。