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

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);
    }
}

其他回答

在C#中,基类构造函数在派生类构造函数之前运行,因此派生类可能在可能重写的虚拟成员中使用的任何实例字段都尚未初始化。

请注意,这只是一个警告,让你注意并确保一切正常。这个场景有实际的用例,您只需要记录虚拟成员的行为,它不能使用下面的派生类中声明的任何实例字段,构造函数调用它。

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。

在这个特定的例子中,C++和C#之间有区别。在C++中,对象未初始化,因此在构造函数中调用病毒函数是不安全的。在C#中,当创建类对象时,其所有成员都是零初始化的。可以在构造函数中调用虚拟函数,但如果您将访问仍然为零的成员。如果您不需要访问成员,那么在C#中调用虚拟函数是非常安全的。

C#的规则与Java和C++的规则非常不同。

当您在C#中的某个对象的构造函数中时,该对象以完全初始化(只是不是“构造”)的形式存在,作为其完全派生类型。

namespace Demo
{
    class A 
    {
      public A()
      {
        System.Console.WriteLine("This is a {0},", this.GetType());
      }
    }

    class B : A
    {      
    }

    // . . .

    B b = new B(); // Output: "This is a Demo.B"
}

这意味着,如果从a的构造函数调用虚拟函数,它将解析为B中的任何重写(如果提供了重写)。

即使你有意这样设置A和B,充分理解系统的行为,你也可能会在以后受到冲击。假设您在B的构造函数中调用了虚拟函数,“知道”它们将由B或A酌情处理。然后时间过去了,其他人决定他们需要定义C,并重写其中的一些虚拟函数。突然间,B的构造函数最终调用了C中的代码,这可能会导致非常令人惊讶的行为。

无论如何,避免构造函数中的虚函数可能是一个好主意,因为C#、C++和Java之间的规则是如此不同。你的程序员可能不知道该怎么做!

警告的原因已经描述过了,但您将如何修复警告?您必须密封类或虚拟成员。

  class B
  {
    protected virtual void Foo() { }
  }

  class A : B
  {
    public A()
    {
      Foo(); // warning here
    }
  }

您可以密封A类:

  sealed class A : B
  {
    public A()
    {
      Foo(); // no warning
    }
  }

或者您可以密封方法Foo:

  class A : B
  {
    public A()
    {
      Foo(); // no warning
    }

    protected sealed override void Foo()
    {
      base.Foo();
    }
  }