解惑《你必須知道的.net》——C#繼承關係中【方發表】的建立和呼叫

王福朋發表於2014-03-27
C#繼承

前言：

現在正在讀《你必須知道的.net》（第二版）一書，看到IL語言那一章，將call、callvirt和calli時候，書中舉了一個例子，是一個三層繼承的例子，我一開始看的時候就有點懵。

程式碼如下：

 1 class Program
 2     {
 3         static void Main(string[] args)
 4         {
 5             Father son = new Son();       
 6             son.DoWork();                 
 7             son.DoVirtualWork();          
 8             son.DoVirtualAll();           
 9 
10             Father aGrandson = new Grandson();  
11             aGrandson.DoWork();                 
12             aGrandson.DoVirtualWork();          
13             aGrandson.DoVirtualAll();           
14 
15             Console.Read();
16         }
17     }
18 
19     /// <summary>
20     /// Father類
21     /// </summary>
22     public class Father
23     {
24         public void DoWork()
25         {
26             Console.WriteLine("Father.DoWork()");
27         }
28 
29         //虛方法
30         public virtual void DoVirtualWork()
31         {
32             Console.WriteLine("Father.DoVirtualWork()");
33         }
34 
35         //虛方法
36         public virtual void DoVirtualAll()
37         {
38             Console.WriteLine("Father.DoVirtualAll()");
39         }
40     }
41 
42     /// <summary>
43     /// Son類
44     /// </summary>
45     public class Son : Father
46     {
47         //new 
48         public new void DoWork()
49         {
50             Console.WriteLine("Son.DoWork()");
51         }
52 
53         //new virtual
54         public new virtual void DoVirtualWork()
55         {
56             base.DoVirtualWork();
57             Console.WriteLine("Son.DoVirtualWork()");
58         }
59 
60         //override
61         public override void DoVirtualAll()
62         {
63             Console.WriteLine("Son.DoVirtualAll()");
64         }
65     }
66 
67     /// <summary>
68     /// Grandson類
69     /// </summary>
70     public class Grandson : Son
71     {
72         public override void DoVirtualWork()
73         {
74             base.DoVirtualWork();
75             Console.WriteLine("Grandson.DoVirtualWork()");
76         }
77 
78         public override void DoVirtualAll()
79         {
80             base.DoVirtualAll();
81             Console.WriteLine("Grandson.DoVirtualAll()");
82         }
83     }
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程式碼看似很簡單，Grandson繼承了Son，Son繼承了Father。main()方法中，宣告瞭兩個例項，呼叫例項方法。但是執行的結果卻讓我懵圈了，結果如下：

 

費盡周折倆小時想不出，我忽然想起書中一開始將繼承的時候，將到了繼承關係中方發表的建立，這才弄清楚了這個關係。

本文就以此例子大體講講在繼承關係中，方發表是如何建立的。

 

建立方發表：

當一個物件初始化時，比如：Father son = new Son();  

系統會找到這個物件的類，將它的例項方法新增到方法表中。但是，如果這個類有父類，則先建立父類的。因為子類可能會override父類的方法。以Father son = new Son(); 為例：

 1 /// <summary>
 2     /// Father類
 3     /// </summary>
 4     public class Father
 5     {
 6         public void DoWork()
 7         {
 8             Console.WriteLine("Father.DoWork()");
 9         }
10 
11         //虛方法
12         public virtual void DoVirtualWork()
13         {
14             Console.WriteLine("Father.DoVirtualWork()");
15         }
16 
17         //虛方法
18         public virtual void DoVirtualAll()
19         {
20             Console.WriteLine("Father.DoVirtualAll()");
21         }
22     }
23 
24     /// <summary>
25     /// Son類
26     /// </summary>
27     public class Son : Father
28     {
29         //new 
30         public new void DoWork()
31         {
32             Console.WriteLine("Son.DoWork()");
33         }
34 
35         //new virtual
36         public new virtual void DoVirtualWork()
37         {
38             base.DoVirtualWork();
39             Console.WriteLine("Son.DoVirtualWork()");
40         }
41 
42         //override
43         public override void DoVirtualAll()
44         {
45             Console.WriteLine("Son.DoVirtualAll()");
46         }
47     }
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根據以上程式碼，new一個Son類的物件的時候，會先找到Son類的父類——Father類，將Father的例項方法放在方法表中，就會有以下方發表結構：

（注：其實最先建立的是Object類的方法表，因為Object是所有類的父類，此處略過不講）

接下來就會在將Son類的方法放入方發表中，此時要注意new和override。new其實相當於給方法重新命名，雖然方法名和父類一樣，但是是屬於子類的另外一個方法了。override會重寫父類方法，可以簡單的理解為重寫方法體。這是方發表就會變為：

所以，Father son = new Son();   最終的方發表會變成這樣。

1             Father son = new Son();       
2             son.DoWork();          
3             son.DoVirtualWork();          
4             son.DoVirtualAll();

執行以上程式碼時，會從方發表中自上而下查詢，所以才會出現這種結果：

 

好了，繼續跟著程式往下走，看看new Grandson()時，方發表又發生了哪些改變。

 1 /// <summary>
 2     /// Grandson類
 3     /// </summary>
 4     public class Grandson : Son
 5     {
 6         public override void DoVirtualWork()
 7         {
 8             base.DoVirtualWork();
 9             Console.WriteLine("Grandson.DoVirtualWork()");
10         }
11 
12         public override void DoVirtualAll()
13         {
14             base.DoVirtualAll();
15             Console.WriteLine("Grandson.DoVirtualAll()");
16         }
17     }
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Grandson整合了Son類，在執行new Grandson()時，會先把Father的方法寫入方發表，然後再是Son，這兩個的方發表上文都畫出了。最後在建立Grandson類的方發表。

Grandson類有兩個例項方法，都重寫了父類的虛方法。但是這兩個方法有區別：DoVirtualWork()在Son類中已經被new，所以這裡Grandson重寫的DoVirtualWork()是Son類new之後的DoVirtualWork()，和Father類的DoVirtualWork()已經沒有關係。而對DoVirtualAll()的重寫將會修改Father類的DoVirtualAll()方法。

此時方發表將會是這樣：

執行方法：

1 Father aGrandson = new Grandson();  
2 aGrandson.DoWork();              
3 aGrandson.DoVirtualWork();  
4 aGrandson.DoVirtualAll();

執行時，從方發表自上而下獲取方法，執行，才會出現以下結果：

 

總結：

其實我對方發表的理解，也就是《你必須知道的.net》一書中講到的那一段話，最初看那一段話的時候感覺迷迷糊糊，但是結合著這個例子再來理解，就好多了。

如果本文有錯誤，後者表述不當，還請多多賜教、留言！

 

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