C# 型別初始式(Type Initializer) .cctor

2011-08-08

大部分的人都知道可以為類別加上數個建構式(Constructor)，在配置實體時會自動去呼叫。

但還有另外一個比較少用的，是型別的初始式，他是一個不能有參數且沒有回傳值的特殊Method

並且沒有辦法在程式裡面呼叫，只有CLR在第一次為型別初始化的時候才會呼叫的特殊方法。

寫法是

public class TestClass{
	static TestClass(){
		//...只有第一次初始化型別會呼叫
	}
}

一般我們都不會特別的去用他，但如果一個類別裡面有一些靜態的欄位，如：

public class TestCalss{
	public static string Name = "CodingRoad";
}

其編譯後的樣子，也會是像下面這樣：

public class TestClass{
	public static string Name;
	static TestClass(){
		Name = "CodingRoad";
	}
}

型別的初始化動作是在什麼時候執行的呢?

一般來說，CLR只保證初始化動作會在第一次存取該型別的靜態成員之前完成。

但在這個保證之下，初始化的時間還是有所區別，其差別是由metadata裡面的beforefieldinit這個attribute控制的

在沒有加入型別初始式的時候，在編譯時類別就會被加上beforefieldinit這個attribute

如果有加入的話則沒有

那有沒有這個attribute會有什麼樣的差別呢?

先來說沒有的時候好了，沒有beforefieldinit的時候，型別的初始式就是在

第一次實體被配置時或
任何靜態成員被使用的時候

這兩種情況下會執行型別初始式。

但如果有加的時候，那可能的情況就複雜多了…

在任何成員都還未使用的時候，就執行初始化動作或
延後型別初始化，直到有靜態欄位第一次存取時才執行

第二點的意思是，只要沒有使用到靜態欄位的情況下，型別初始化都不一定會執行。

聽起來有點複雜跟弔詭，而我自己實測的結果，也沒有測出第二種情況發生

但唯一可以確定的是，在使用靜態欄位前，初始化動作一定會執行完畢。

有一篇還不錯的文章，可以看 C# and beforefieldinit

另外在搜尋這方面的資訊時，有看到一個有趣的實驗，

如以下的Code，沒有加入型別初始式的時候

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine("開始執行");

        //呼叫一個Method
        Method1();

        //呼叫靜態方法
        TestClass.GetString("呼叫靜態方法!");

        Console.ReadKey();
    }

    static void Method1()
    {
        Console.WriteLine("呼叫Method1");
        string s = TestClass.staticString;
    }
}

public class TestClass
{
    public static string staticString = GetString("初始化靜態欄位");

    public static string GetString(string s)
    {
        Console.WriteLine(s);
        return s;
    }
}

執行結果：

在Method1中，還沒碰到該類別的靜態欄位時(第19行)，該欄位就已經被初始化了。

如果有自行加入型別初始化的時候

public class TestClass
{
    static TestClass()
    {
    }
    public static string staticString = GetString("初始化靜態欄位");

    public static string GetString(string s)
    {
        Console.WriteLine(s);
        return s;
    }
}

執行結果：

就是在第一次存取靜態欄位時，才會初始化

關於詳細的測試，可以看

关于Type Initializer和 BeforeFieldInit的问题，看看大家能否给出正确的解释

对beforefieldinit的理解這兩篇

如有任何問題，歡迎提出指教，謝謝。

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