C#中的虚函数

Question

public class Base1
{
    public virtual void f()
    {
        Console.WriteLine("Base1.f()");
    }
}

public class Derived1 : Base1
{
    // Hides Base1.f() because 'override' was not specified
    public new virtual void f()
    {
        Console.WriteLine("Derived1.f()");
    }
}

public class Derived2 : Derived1
{
    // Overrides Derived1.f()
    public override void f()
    {
        Console.WriteLine("Derived2.f()");

        // Call base method
        base.f();
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
        Base1 ob1 = new Derived1();
        ob1.f();

        Base1 ob2 = new Derived2();
        ob2.f();

        Derived1 ob3 = new Derived2();
        ob3.f();

        Derived2 ob4 = new Derived2();
        ob4.f();
    }
}


// Calls Derived2.f() because Derived2 overrides Derived1().f()
        Derived1 ob3 = new Derived2();
        ob3.f();

预计会发生的是

在IT技术方面。

Base1 ob2 = new Derived2();
ob2.f();

1. 为什么会调用基类函数而不是派生类函数，导致调用了derived2函数。
2. .net是否使用虚函数表(vtable)。

- Raghav55

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请编辑您的问题以使其格式合适——我本可以这样做，但我无法确定您最终想要做什么。 - Jon Skeet

@Jon 请坚持参加婚礼，你肯定可以在营地找到它！ - David Heffernan

@David：刚刚看完婚礼，现在回到帐篷里了。 - Jon Skeet

@Jon 我觉得这场盛事还在继续。我实际上横跨大西洋前往美国逃避它，但是在这里每个电视频道都在播放！美国人就是喜欢英国皇家婚礼，你无法想象。 - David Heffernan

@David：这是我一直在认真思考的问题。我可以理解为什么英国人可能会对此感兴趣，也可以理解为什么英裔美国人可能会关心它。但我根本无法理解为什么普通的美国人会关心英国皇家婚礼。我肯定不会...有一两分钟，我几乎担心这可能会让我成为一个坏人，但我已经克服了这个问题。 - Cody Gray

@Cody，其实我认为美国人喜欢皇室比英国人更容易理解。因为美国没有王室，所以对于他们来说这种神秘感很吸引人。而对于我们英国人来说，王室已经是家常便饭了。 - David Heffernan

Answer 1

编译期间静态分析使用的方法插槽取决于变量（或表达式）的类型，而不是实际对象。变量ob2被标记为Base1类型，因此使用Base1方法插槽。接着根据该插槽上的类型（本质上是虚函数表），选择正确的覆盖。所以使用基础函数。

要使用derived2函数，变量（或表达式）必须被标记为Derived1或其子类。

- Marc Gravell

Answer 2

这里的问题是您混合了一些东西。基本上，您已经完成了以下操作：

1. 在基类中定义了一个虚拟方法 f
2. 从该基类继承，并创建了一个新的虚拟方法 f
3. 从第二个类继承，并重写了 f，这将覆盖第二个类中的方法，而不是基类中的方法。

因此，当您说：

Base1 b = new Derived2();
b.f();

在这种情况下，你总是会调用 f 的基本实现，因为 Derived2 中被覆盖的 f 是不同的 f 方法。名称相同，但仍然是不同的方法。

原因是编译器会看到你正在调用来自 Base1 类的 f，所以它会调用那个。

由于没有类覆盖 Base1.f，所以你调用的就是它。

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回答评论中的问题，严格来说，该类将有两个虚方法，都命名为 f。

然而，其中一个被 Derived1 引入的新方法所遮蔽。

在类内部，可以选择调用哪个方法：

public void MethodInDerived1()
{
    f();                            // calls Derived1.f()
    base.f();                       // calls Base1.f()
}

然而，从外部来看，您需要通过投掷来“选择”。

换句话说：

Derived1 d = new Derived1();
d.f();                              // calls Derived1.f()
((Base1)d).f();                     // calls Base1.f()

您也可以使用反射观察方法。如果您在LINQPad中执行以下代码，您将看到有两个名为f的方法：

void Main()
{
    typeof(Derived1).GetMethods().Dump();
}

public class Base1
{
    public virtual void f()
    {
        Debug.WriteLine("Base1.f");
    }
}

public class Derived1 : Base1
{
    public virtual new void f()
    {
        Debug.WriteLine("Derived1.f");
    }
}

public class Derived2 : Derived1
{
    public override void f()
    {
        Debug.WriteLine("Derived2.f");
        base.f();
    }
}

这个脚本的输出结果如下（已截取部分信息，右侧还有更多信息）：

- Lasse V. Karlsen

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严格来说，它将有两个，但在词法上你只能引用其中一个，即新的一个，因为它们有相同的名称。不过，你可以使用反射找到它们。你也可以调用 base.f 来显式地选择基类方法。 - Lasse V. Karlsen

在vtables中，由于有2个虚函数，因此存储了这些信息。 - Raghav55

Answer 3

基本上，如果你用来调用 f() 的变量的编译时类型是 Base1，它将调用基础方法 - 因为实际上没有任何东西覆盖它。

如果编译时类型是 Derived1 或 Derived2，它将根据对象的执行时类型在 Derived1 或 Derived2 中调用相应的方法......因为此时编译器将只发出对 Derived1.f() 的虚拟调用，覆盖将在执行时发生。

是的，.NET使用vtable。

- Jon Skeet