我从ReSharper收到一条关于从对象构造函数调用虚拟成员的警告。

为什么这是不该做的?


当前回答

因为在构造函数完成执行之前,对象不会完全实例化。虚拟函数引用的任何成员都不能初始化。在C++中,当您处于构造函数中时,这仅指所处构造函数的静态类型,而不是所创建对象的实际动态类型。这意味着虚拟函数调用甚至可能不会到达您期望的位置。

其他回答

为了回答您的问题,请考虑以下问题:当Child对象被实例化时,下面的代码将打印出什么?

class Parent
{
    public Parent()
    {
        DoSomething();
    }

    protected virtual void DoSomething() 
    {
    }
}

class Child : Parent
{
    private string foo;

    public Child() 
    { 
        foo = "HELLO"; 
    }

    protected override void DoSomething()
    {
        Console.WriteLine(foo.ToLower()); //NullReferenceException!?!
    }
}

答案是,实际上会引发NullReferenceException,因为foo为空。对象的基构造函数在其自身构造函数之前调用。通过在对象的构造函数中进行虚拟调用,您引入了继承对象在完全初始化之前执行代码的可能性。

当用C#编写的对象被构造时,会发生的情况是初始化器按照从最派生类到基类的顺序运行,然后构造函数按照从基类到最派生类的顺序运行(有关为什么这样做的详细信息,请参阅Eric Lippert的博客)。

此外,在.NET对象中,对象在构造时不会改变类型,而是从最派生的类型开始,方法表是最派生的。这意味着虚拟方法调用总是在最派生的类型上运行。

当你结合这两个事实时,你会遇到这样的问题:如果你在构造函数中调用了一个虚拟方法,并且它不是继承层次结构中最派生的类型,那么它将在一个尚未运行构造函数的类上被调用,因此可能不处于调用该方法的合适状态。

当然,如果您将类标记为密封的,以确保它是继承层次结构中最派生的类型,那么这个问题就会得到缓解——在这种情况下,调用虚拟方法是完全安全的。

您的构造函数(稍后,在软件的扩展中)可以从重写虚拟方法的子类的构造函数调用。现在不是子类的函数实现,而是基类的实现将被调用。所以在这里调用虚拟函数是没有意义的。

然而,如果您的设计满足Liskov替换原则,则不会造成任何伤害。也许这就是为什么它被容忍的原因——一个警告,而不是错误。

我只需要向基类添加一个Initialize()方法,然后从派生构造函数调用它。在执行所有构造函数之后,该方法将调用任何虚拟/抽象方法/财产:)

重要的一点是,解决这个问题的正确方法是什么?

正如Greg所解释的,这里的根本问题是基类构造函数会在构造派生类之前调用虚拟成员。

以下代码摘自MSDN的构造函数设计指南,演示了这个问题。

public class BadBaseClass
{
    protected string state;

    public BadBaseClass()
    {
        this.state = "BadBaseClass";
        this.DisplayState();
    }

    public virtual void DisplayState()
    {
    }
}

public class DerivedFromBad : BadBaseClass
{
    public DerivedFromBad()
    {
        this.state = "DerivedFromBad";
    }

    public override void DisplayState()
    {   
        Console.WriteLine(this.state);
    }
}

创建DerivedFromBad的新实例时,基类构造函数调用DisplayState并显示BadBaseClass,因为派生构造函数尚未更新该字段。

public class Tester
{
    public static void Main()
    {
        var bad = new DerivedFromBad();
    }
}

一个改进的实现从基类构造函数中删除了虚拟方法,并使用了Initialize方法。创建DerivedFromBetter的新实例将显示预期的“DerivedFromBetter”

public class BetterBaseClass
{
    protected string state;

    public BetterBaseClass()
    {
        this.state = "BetterBaseClass";
        this.Initialize();
    }

    public void Initialize()
    {
        this.DisplayState();
    }

    public virtual void DisplayState()
    {
    }
}

public class DerivedFromBetter : BetterBaseClass
{
    public DerivedFromBetter()
    {
        this.state = "DerivedFromBetter";
    }

    public override void DisplayState()
    {
        Console.WriteLine(this.state);
    }
}