c# - "primitive"类型是如何非递归定义的？

Question

由于 C# 中的 struct 由其成员的位组成，因此您不能拥有包含任何 T 字段的值类型 T:

// Struct member 'T.m_field' of type 'T' causes a cycle in the struct layout
struct T { T m_field; }

我的理解是，上述类型的实例永远无法被实例化*——任何这样做的尝试都会导致实例化/分配的无限循环(我猜这会导致堆栈溢出？^**)——或者，另一种看待它的方式可能是定义本身没有意义；也许它是一个弄巧成拙的实体，有点像“这个陈述是错误的。”

奇怪的是，如果你运行这段代码:

BindingFlags privateInstance = BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance;

// Give me all the private instance fields of the int type.
FieldInfo[] int32Fields = typeof(int).GetFields(privateInstance);

foreach (FieldInfo field in int32Fields)
{
    Console.WriteLine("{0} ({1})", field.Name, field.FieldType);
}

...您将得到以下输出:

m_value (System.Int32)

看来我们在这里被“骗”了***。显然，我明白像 int、double 等基本类型必须在 C# 的深处以某种特殊方式定义(你不能在其中定义每个可能的单元就那个系统而言的系统......你可以吗？ - 不同的主题，无论如何!)；我只是想知道这里发生了什么。

System.Int32 类型(例如)实际上是如何存储 32 位整数的？更一般地说，值类型(作为一种值的定义)如何包含类型为自身的字段？看起来就像turtles all the way down .

黑魔法？

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_{*单独说明:这个词是否适合值类型(“实例化”)？我觉得它带有“类似引用”的含义；但也许这只是我。另外，我觉得我可能以前问过这个问题——如果是这样，我忘记了人们的回答。}

_{**两者Martin v. Löwis和 Eric Lippert指出，这既不完全准确，也不恰本地看待这个问题。查看他们的答案以获取更多信息。}

_{***好吧，我知道没有人真的在撒谎。我并不是要暗示我认为这是错误的；我一直怀疑这在某种程度上过于简单化了。明白之后(我觉得)thecoop's answer ，这对我来说更有意义。}

Answer 1

据我所知，在存储在程序集中的字段签名中，有一些硬编码字节模式表示“核心”原始类型——有符号/无符号整数和 float (以及字符串，它们是引用类型和特殊情况)。 CLR 本身就知道如何处理这些。查看 CLR 规范的第 2 部分第 23.2.12 节，了解签名的位模式。

在 BCL 中的每个原始结构([mscorlib]System.Int32、[mscorlib]System.Single 等)中是该原生类型的单个字段，并且因为结构与其组成字段的大小完全相同，所以每个基本结构与其在内存中的 native 类型具有相同的位模式，因此可以被 CLR、C# 编译器或使用这些类型的库解释为任何一种。

在 C# 中，int、double 等是 mscorlib 结构的同义词，每个结构都具有 CLR native 识别的类型的原始字段。

(这里有一个额外的复杂性，因为 CLR 规范指定任何具有“短格式”( native CLR 类型)的类型始终必须编码为该短格式(int32 )，而不是 valuetype [mscorlib]System.Int32。所以 C# 编译器也知道基本类型，但我不确定在C# 编译器和 CLR，例如，对原始结构的方法调用)

因此，由于哥德尔不完备性定理，系统“外部”必须有某种东西可以用来定义它。这是让 CLR 将 4 个字节解释为 native int32 或 [mscorlib]System.Int32 实例的魔法，它是 C# 的别名。