天了噜！定义static字段还有顺序要求？

Posted 2022-02-06 dotNET跨平台

前言

前段时间，发现一个bug，代码结构类似下面的示例。你能说出这段代码的正确返回结果吗？

class Program

    private static int a1 = a2;
    private static int a2 = Init();

    private static int Init()
    
        return 123;
    

    static void Main(string[] args)
    
        Console.WriteLine($@"a1 a2");
    

答案是0 123!

如果改成这样则返回123 123：

private static int a2 = Init();
private static int a1 = a2;

定义static字段还有顺序要求？

微软官方文档^[1]明明是这样说的：

在首次访问静态成员之前以及在调用构造函数（如果有）之前，会初始化静态成员。

不是应该a2被访问之前会初始化吗？

原因

通过C#代码看不出问题，我们看看IL代码^[2]实现：

• ldsfld 将静态字段的值推送到计算堆栈上

• stsfld 用来自计算堆栈的值替换静态字段的值

原来，静态字段的初始化，是在所在类的静态构造函数中，按照定义的顺序依次完成的。

由于a1和a2是在同一个类里定义的，为a1赋值时a2还没有值，所以使用的是int类型默认值。

解决方法

为了避免这个问题，最好不使用同一个类里的静态字段用于初始化，类似这样：

private static int a1 = OtherClass.a2;

如果就是要这样用，可以改成这样的写法：

private static int b1 = b2;
private static int b2 => Init();

通过IL代码可以看到：

b2被转换成get属性，因此不用初始化。

结论

细节是魔鬼！原来定义static字段还真有顺序要求！

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参考资料

[1]

微软官方文档: https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/programming-guide/classes-and-structs/static-classes-and-static-class-members#static-members

[2]

IL代码: C#源代码会被编译为IL代码，运行时将IL转为机器能识别的机器码