C 解惑 2 物件的初始化順序

我們先來看這樣一段**：

class foo
public void bar() 
}class base
public base()
}class derived : base
public derived()
}static class program
}

猜一猜它的輸出結果是什麼？如果猜不出來，就執行一下看看吧。

derived static initializer
derived static constructor
derived initializer
base static initializer
base static constructor
base initializer
base constructor
derived constructor

是不是有點出乎你的意料？沒關係，我們來一步一步解釋。

上期已經介紹了建構函式的初始化順序，所以這次略過不談，直接來看看例項成員的初始化器。一般來說，我們在構造乙個型別的例項時，會先初始化成員，然後初始化建構函式（編譯器會把初始化成員的**編譯到建構函式**的最頂部）。但初始化乙個子類的時候，父類的成員、建構函式的初始化，和子類的成員、建構函式的初始化順序是什麼樣的呢？

我們把上面的**簡化一下，去掉靜態建構函式和靜態初始化器。

class base
}class derived : base
}

結果如下所示：

derived initializer base initializer base constructor

derived constructor

這可能會有點出乎你的意料，因為直觀上來說，似乎應該是先初始化父類的成員和建構函式，再初始化子類的成員和建構函式：

base initializers base constructor derived initializers

derived constructor

但實際上為什麼會先初始化子類的成員呢？這是因為，按照這樣的初始化順序，所有引用型別的唯讀字段（注意這裡的readonly並不是隨手寫寫的）都能確保在呼叫時不為null。而如果先初始化基類的成員和建構函式，就無法給出這樣的保證。

比如下面的**：

internal class base
public virtual void m()
}internal class derived : base
}internal class morederived : derived
}

如注釋所示，在構造derived型別的例項時，如果先初始化base的建構函式，後初始化derived的成員，那麼在base的建構函式中呼叫derived的n時，derivedfoo就會為null，因為它還沒有初始化。試想一下，你正在呼叫乙個物件的方法，但這個物件的字段沒有初始化，建構函式也還沒有執行，這顯然是不合理的。

同樣，在構造morederived時，在base的建構函式中呼叫m(進而呼叫n）也會得到空引用，因為derived的derivedfoo仍然沒有初始化。

注意儘管類似if (this is derived) (this as derived).n();這樣的**是合法的，但是一定注意不要這樣寫。在基類的建構函式中，把「自己」轉換為自己的子類，想想都不可思議……

因此，型別的初始化順序必須是這樣的：

derived initializer base initializer base constructor

derived constructor

我們都知道，靜態建構函式是乙個特殊的建構函式，它在該型別的所有成員（包括例項建構函式）第一次被訪問之前執行。而與例項的初始化器會在例項建構函式之前執行類似，靜態初始化器會在靜態建構函式之前執行。結合這兩點，我們來看看本文最初的謎題。在執行new derived()時，是第一次訪問derived類，此時會率先執行它的靜態建構函式，而在執行靜態建構函式之前，會執行靜態初始化器。因此列印的結果應該為：

derived static initializer
...derived static constructor
...derived constructor

現在問題來了，基類的靜態建構函式會被執行嗎？如果會，是在什麼時候執行的呢？會和例項建構函式一樣，在子類的靜態初始化器之後嗎？

derived static initializer
base static initializer
base static constructor
derived static constructor

稍加思考我們就能得出答案。由於靜態初始化器和靜態建構函式都是靜態的，所以在執行的時候並不會出發基類的任何行為（記住我們前面說的，只有當類的成員被呼叫的時候，才會執行靜態初始化器和靜態建構函式）。因此在它們之後應該繼續執行子類的例項初始化器。而在這之後，按順序該執行基類的例項初始化器了，這時基類的成員第一次被呼叫，會出發基類的靜態初始化器和靜態建構函式，此後再執行基類的例項初始化器，並按順序繼續執行下去。

因此最終的結果為：

derived static initializer
derived static constructor
derived initializer
base static initializer
base static constructor
base initializer
base constructor
derived constructor

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8 物件初始化

My Java之筆記（3）物件初始化順序

20140111 物件初始化過程

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