为什么我的静态方法会覆盖我的实例方法？

Question

以下代码是否应该给出警告？

class Foo { public void Do() { /*...*/ } /*...*/ }
class Bar : Foo { public static void Do()  { /*...*/ } /*...*/ }

它会给出以下警告：

"警告 CS0108: 'Bar.Do()' 隐藏了继承成员 'Foo.Do()'。如果是有意隐藏，请使用 new 关键字。"

如果我对代码进行更改：

class Foo { public static void Do() { /*...*/ } /*...*/ }
class Bar : Foo { public void Do()  { /*...*/ } /*...*/ }

我也收到了同样的警告。

但是，如果我做出以下更改，警告就会消失。

class Foo { public void Do() { /*...*/ } /*...*/ }
class Bar : Foo { new public static void Do() { /*...*/ } /*...*/ }

让我再做进一步的修改：

class Foo { public void Do() { /*...*/ } /*...*/ }
class Bar : Foo { 
    new public static void Do() 
    { new Bar().Do();/*...*/ } /*...*/ 
}

以下代码无法编译：

“错误 CS0176：成员‘Bar.Do()’无法通过实例引用访问；请改用类型名称限定它。”

因此，我通过实例引用从静态方法中失去了对继承方法的访问权限！

这背后的逻辑是什么？或者是我哪里打错了？

我在尝试为我的派生自“Form”的表单定义一个静态方法“Show”时遇到了这个问题。

- isntn

Answer 1

您认为错误在哪里？事实上有警告是完全正确的。从C# 3.0规范，第10.3.4节可以看出：允许类成员声明声明具有与继承成员相同名称或签名的成员。当发生这种情况时，派生类成员被称为隐藏基类成员。隐藏继承的成员不被视为错误，但它会导致编译器发出警告。为了抑制警告，派生类成员的声明可以包括新修饰符，以指示派生成员旨在隐藏基础成员。

您的方法调用失败的原因比较微妙，但基本上是因为成员查找算法选择了静态方法，然后使用了7.5.5.1节中的以下部分：

验证所选最佳方法的最终验证: 在方法组的上下文中验证该方法: 如果最佳方法是静态方法，则该方法组必须是通过类型的简单名称或成员访问而导致的。如果最佳方法是实例方法，则方法组必须是通过变量或值、基数访问和简单名称而导致的。如果这两个要求都不满足，则会出现编译时错误。

- Jon Skeet

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嗨Jon， 点赞你的回答。 我认为，从语言用户的角度来看，bug就在于选择最佳调用方法的方式上 :-）。 对我而言，“new Bar().Do()”明确告诉了编译时正在调用哪个方法，没有必要产生错误！ - isntn

我怀疑另一种选择是让语言变得更加复杂。通常会有一些边缘情况，如果语言更智能化，这些情况可能会得到改善 - 但这样做会使人更难以“了解”语言，并且在编译器中正确实现它也更加困难。这都是权衡的问题... - Jon Skeet

刚遇到这个问题（ExpressionVisitor：想要静态的Visit以及实例）。我认为它实际上简化了语言，因为它符合用户的期望 - 我们期望方法组应该根据上下文（类型或实例）进行过滤，并且期望编译器是聪明的。 - NetMage

Answer 2

不，这很有道理。这个可以按预期工作：

using System;
using System.Collections.Generic;

class Foo { public void Do() { /*...*/ } /*...*/ }
class Bar : Foo { 
    new public static void Do() 
    { ((Foo)new Bar()).Do();/*...*/ } /*...*/ 
}

这是因为编译器假设你有一个Bar类型，然后找到静态成员。通过将它转换为Foo（顺带一提），你使它在元数据中查找Foo()，一切都很好。

- Lucero

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因为编译器不看实例，而是看类型元数据。在这里它只找到了一个正确签名的方法（名称和空参数列表），那就是静态方法。 - Lucero

考虑使用虚函数表来思考；Bar::Do() 映射隐藏了 Foo::Do() 的映射。 - Paul Sonier

嗨，Lucero，如果编译器查看类型元数据，那么类型元数据在编译期间是否可用？那么是谁首先从代码生成元数据的？编译过程中是否有不同的传递？McWafflesstix，如果您有时间，能否进一步阐述一下？提前致谢。 - isntn

元数据是由编译器生成的，我认为在内部编译器至少进行了两次遍历（因为声明的顺序不重要）。我的猜测是：词法分析、标记化、元数据/结构创建（这三个可以在一次遍历中完成），代码编译（第二次遍历）。 - Lucero

嗨，查尔斯，谢谢你的回答。根据你的说法，在v-table级别上，静态方法和实例方法之间没有区别，但我认为应该有区别。为什么没有呢？为什么v-table要这样做？ - isntn

Answer 3

试试这个：

        new public static void Do()
        { 
            ((Foo)new Bar()).Do(); 
        }

- RossFabricant

Answer 4

你应该能够通过调用base.Do()来调用它，而不是Bar().Do()

- lovingit

Answer 5

在你的最终代码示例中，Bar.Do() 声明上的 new 关键字意味着你打算隐藏 Foo.Do()。

- Don Kirkby

Answer 6

出于好奇，你为什么想要这样做？看起来你可能正在错误的解决方案上努力。

以上代码似乎按照预期工作，并且编译器消息告诉你问题所在。

- JoshJordan

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嗨，乔希，我并不是“想要”这样做。只是我遇到了这个问题，并想要理解C#设计者选择的这种行为。"new Bar().Do()"显然表明正在调用实例方法。那么，为什么C#被设计成更加明确呢？这是一个有点教育意义的问题。 - isntn

我明白了。嗯，在这种情况下，你必须意识到在Bar中，没有名为Do()的实例方法，只有一个静态方法。通过给它相同的名称，你已经阻止了继承。因此，对于我或编译器来说，并不明显正在调用实例方法 =p。 - JoshJordan

我认为，在Bar中有一个从Foo派生的实例方法。 - isntn

这就是我的观点 - 这不是真的。假设你将它们都设置为非静态。那么，Bar.Do() 将会隐藏 Foo.Do()。也就是说，如果 Bar.Do() 存在，Foo.Do() 不会被继承。无论它是静态的还是实例方法，如果 Bar.Do() 存在，Foo.Do() 都不会被派生到 Bar 中。 - JoshJordan

我明白你的意思了，谢谢。换句话说，我想知道为什么这并不重要的逻辑原因。C#（或CLR）设计者有没有选择区分静态方法和实例方法是可选的？如果不是，为什么？如果是，为什么选择不区分？尽管我同意这并不是什么大问题。 - isntn