具有(和不具有)混合静态构造函数的 C# 静态初始化器

Question

我已经阅读了 C# 语言规范 (v5.0) 的相关部分，但找不到与我所看到的相关的部分。

如果您运行下面的代码，您将看到下面的输出，这正是我所期望的:

using System;

class Test {
   static int count = 0;
   static void Main() {
      Console.WriteLine("In Main(), A.X=" + A.X);
   }

   public static int F(string message) {
      Console.WriteLine(message);
      A.X = ++count;

      Console.WriteLine("\tA.X has been set to " + A.X);
      B.Y = ++count;

      Console.WriteLine("\tB.Y has been set to " + B.Y);
      return 999;
   }
}
class A {
   static A() { }
   public static int U = Test.F("Init A.U");
   public static int X = Test.F("Init A.X");
}

class B {
   static B() { }
   public static int R = Test.F("Init B.R");
   public static int Y = Test.F("Init B.Y");
}

输出是:

Init A.U
    A.X has been set to 1
Init B.R
    A.X has been set to 3
    B.Y has been set to 4
Init B.Y
    A.X has been set to 5
    B.Y has been set to 6
    B.Y has been set to 2
Init A.X
    A.X has been set to 7
    B.Y has been set to 8
In Main(), A.X=999

这正是我所期望的输出。特别要注意，即使方法 F() 是使用参数“Init A.U”执行的，一旦遇到对 B.Y 的引用，它就会再次调用(如果您愿意，可以中断)，从而导致 B 的静态初始化程序执行。一旦 B 的静态构造函数完成，我们再次返回到 A.U 对 F() 的调用，这说明 B.Y 被设置为 6，然后设置为 2。因此，希望这个输出对每个人都有意义。

这是我不理解的地方:如果您注释掉 B 的静态构造函数，您将看到以下输出:

Init B.R
        A.X has been set to 1
        B.Y has been set to 2
Init B.Y
        A.X has been set to 3
        B.Y has been set to 4
Init A.U
        A.X has been set to 5
        B.Y has been set to 6
Init A.X
        A.X has been set to 7
        B.Y has been set to 8
In Main(), A.X=999

C# 规范 (v5.0) 的第 10.5.5.1 节和第 10.12 节指出，当“引用类的任何静态成员”时，A 的静态构造函数(及其静态初始值设定项)将被触发执行。然而，在这里我们从 F() 中引用了 A.X，并且 A 的静态构造函数未被触发(因为它的静态初始值设定项未运行)。

因为 A 有一个静态构造函数，我希望这些初始化器运行(并中断)对 F() 的“Init B.R”调用，就像 B 的静态构造函数在“Init A.U”调用中中断 A 对 F() 的调用一样我在开头展示的。

谁能解释一下？从表面上看，这似乎违反了规范，除非规范的其他部分允许这样做。

谢谢

Answer 1

我想我明白这里发生了什么，尽管我没有很好的解释为什么会这样。

测试程序有点太粗糙，看不出发生了什么。让我们做一个小调整:

class Test {
   static int count = 0;
   static void Main() {
      Console.WriteLine("In Main(), A.X=" + A.X);
   }

   public static int F(string message) {
       Console.WriteLine("Before " + message);
       return FInternal(message);
   }

   private static int FInternal(string message) {
      Console.WriteLine("Inside " + message);
      A.X = ++count;

      Console.WriteLine("\tA.X has been set to " + A.X);
      B.Y = ++count;

      Console.WriteLine("\tB.Y has been set to " + B.Y);
      return 999;
   }
}
class A {
   static A() { }
   public static int U = Test.F("Init A.U");
   public static int X = Test.F("Init A.X");
}

class B {
   static B() { }
   public static int R = Test.F("Init B.R");
   public static int Y = Test.F("Init B.Y");
}

输出与问题中的类似，但更详细:

Before Init A.U  
Inside Init A.U  
    A.X has been set to 1  
Before Init B.R  
Inside Init B.R  
    A.X has been set to 3  
    B.Y has been set to 4  
Before Init B.Y  
Inside Init B.Y  
    A.X has been set to 5  
    B.Y has been set to 6  
    B.Y has been set to 2  
Before Init A.X  
Inside Init A.X  
    A.X has been set to 7  
    B.Y has been set to 8  
In Main(), A.X=999

这里没有什么奇怪的。删除 B 的静态构造函数，这就是你得到的:

Before Init A.U  
Before Init B.R  
Inside Init B.R  
    A.X has been set to 1  
    B.Y has been set to 2  
Before Init B.Y  
Inside Init B.Y  
    A.X has been set to 3  
    B.Y has been set to 4  
Inside Init A.U  
    A.X has been set to 5  
    B.Y has been set to 6  
Before Init A.X  
Inside Init A.X  
    A.X has been set to 7  
    B.Y has been set to 8  
In Main(), A.X=999

这很有趣。我们可以看到原始输出具有误导性。我们实际上是从尝试初始化 A.U 开始的。这并不奇怪，因为 A 应该首先初始化，因为 A.X 是在 Main 中访问的。下一部分很有趣。看起来当 B 没有静态构造函数时，CLR 会在进入方法之前中断将要访问 B 的字段 (FInternal) 的方法。。将此与另一种情况进行对比。 B 的初始化被延迟到我们实际访问 B 的字段。

我不完全确定为什么事情会以这种特定顺序完成，但你可以看到 B 的初始化没有被中断以初始化 A 的原因是 A 的初始化已经开始。