运行时类型与编译时类型方法调用

Question

C＃4.0规范如下：

调用虚方法时，进行该调用的实例的运行时类型决定了要调用的实际方法实现。 在非虚方法调用中，实例的编译时类型是决定因素。

起初，我认为这与初始化有关。 例如，给定两个初始化：

BaseClass bcDerived = new Derived(); vs BaseClass bcBase = new BaseClass();

和辅助类中的重载：

public virtual void Method(Derived d)
{
     Console.WriteLine("Result = derived called");
}

public virtual void Method(BaseClass d)
{
     Console.WriteLine("Result = base called");
}

在这种情况下， Method调用不受virtual关键字的影响。 无论标记为virtual ，都会调用派生最少的重载。 仅在Derived类中的override期间，方法调用才会更改。

那么，“运行时类型”和“编译时类型”是什么意思呢？ 它们如何影响方法调用？

Answer 1

这更多的是虚拟方法与非虚方法，以及调用的发生方式。 您引用的规范部分处理变量上的方法调用 - 调用bcDerived.SomeMethod() ，而不是调用foo.SomeMethod(bcDerived) 。

您引用的规范是指您具有非虚方法的情况：

public class A
{
    public void Foo() { Console.WriteLine("A.Foo"); }
    public virtual void Bar() { Console.WriteLine("A.Bar"); }
}
public class B : A
{
    public new void Foo() { Console.WriteLine("B.Foo"); }
    public override void Bar() { Console.WriteLine("B.Bar"); }
}

然后调用的方法将由编译器在编译时确定，这样做：

A someInst = new B();
someInst.Foo();

将导致它调用A.Foo() ， 无论someInst引用A的哪个子类 ，因为这是一个非虚方法。

但是，如果您有虚方法，则callvirt指令由编译器指定，编译器将决策移至运行时。 这意味着：

 someInst.Bar();

将调用B.Bar() ，而不是A.Bar() 。

在您的情况下，您不是在调用虚拟方法（在规范所指的意义上），而是在进行标准方法解析。 C＃规范的7.5.3详细介绍了过载分辨率。 在您的情况下，编译器会检查参数列表（ bcDerived ），并将其视为类型BaseClass 。 对此的“最佳匹配”将是public virtual void Method(BaseClass d)因为参数列表直接匹配参数列表，因此在编译时使用。

如果查看规范，方法重载解析不直接使虚方法调用生效 - 它只查看类型之间的隐式转换。

Answer 2

在这种情况下，参数的编译时类型将始终用于确定要调用的重载。 虚拟分派取决于调用该方法的对象的运行时类型。

编译时类型是由编译器确定的对象类型，运行时类型是代码执行时的实际类型。 要使用您的示例：

BaseClass bcDerived = new Derived()

编译时类型是BaseClass而运行时类型将是Derived 。

要理解我们需要稍微扩展您的课程的含义：

class BaseClass 
{ 
  public virtual void SomeMethod() 
  {
    Console.WriteLine("In base class");
  }
}

class Derived : BaseClass
{ 
  public override void SomeMethod() 
  {
    Console.WriteLine("In derived class");
  }
}

现在调用bcDerived.SomeMethod()将取决于运行时类型的bcDerived至于是否BaseClass执行将被调用或Derived的实施将被调用。

Eric Lippert撰写了一篇关于.Net虚拟调度的非常好的三部分系列（第一部分在这里 ），我强烈建议阅读它们以更全面地理解这个主题。

Answer 3

Using these two classes as examples:

public class Parent
{
    public void NonVirtual()
    {
        Console.WriteLine("Nonvirtual - Parent");
    }
    public virtual void Virtual()
    {
        Console.WriteLine("Virtual - Parent");
    }
}

public class Child : Parent
{
    public override void Virtual()
    {
        Console.WriteLine("Virtual - Child");
    }

    public void NonVirtual()
    {
        Console.WriteLine("Nonvirtual - Child");
    }
}

通过这个codE可以清楚地看到虚拟和非虚拟之间的区别：

Parent childAsParent = new Child();
childAsParent.Virtual();
childAsParent.NonVirtual();

这打印：

Virtual - Child
Nonvirtual - Parent

在虚拟方法的情况下，它在运行时看到childAsParent的类型是子类，因此执行子的Virtual定义。 对于非虚方法，它看到变量的编译时类型是Parent ，并忽略了实际实例是Child并使用父实现的事实。

virtual不用于根据参数的类型确定方法的哪个重载。 确定要调用的方法的重载始终在编译时完成（当不使用dynamic ），从不在运行时，因此在示例中，它将始终根据变量的编译时类型选择Method的重载。