为啥我可以通过反射在字段初始化后重写静态只读字段？

Posted 2023-02-16

【中文标题】为啥我可以通过反射在字段初始化后重写静态只读字段？

【英文标题】：Why I can rewrite static readonly field after field initiaization by reflection?为什么我可以通过反射在字段初始化后重写静态只读字段？

【发布时间】：2020-08-14 20:33:12

【问题描述】：

我们知道静态构造函数是在第一次调用类时调用的。

我们现在有一个类：

static class Demo

    private readonly static int _intValue;

    static Demo ()
    
        _intValue = 5;
    

在访问Demo 时将调用构造函数。值 5 将分配给 _intValue 只读字段。之后，我们可以再次通过反射设置值：

typeof (Demo)
  .GetField ("_ intValue", BindingFlags.Static | BindingFlags.NonPublic)
  .SetValue (null, 567);

为什么值5 可以被覆盖？它不是已经在构造函数中初始化了吗？为什么不抛出System.FieldAccessException？

在 NET Core 3.1 中测试。完整示例https://dotnetfiddle.net/4DsJ6H

更新： 我找到了一种方法来覆盖只读静态字段，即使它被请求一次。它基于通过 IL 生成的方法。实际上，除了最初的问题 - 这种解决方法是如何工作的？

https://dotnetfiddle.net/oYaf5t

【问题讨论】：

Reflection 让您可以做普通 C# 代码甚至编译后的 IL 代码通常做不到的事情。例如，您可以从其声明类型之外调用私有方法。这似乎是一个类似的案例。

@JoeSewell 为什么你没有提到它作为答案？

@JoeSewell 我很感兴趣这个任务是如何详细完成的，它绕过了只读字段的限制？这是由环境提供的吗？为什么？或者这只是 .NET Core 的一个特性？例如，在 NET Framework 4.7 中，通过反射根本找不到静态只读字段。这有什么关系吗？我只是不知道要掌握什么才能更好地理解问题中描述的行为。

“在 NET Framework 4.7 中，根本不会通过反射找到静态只读字段”——这根本不是真的；而在 .net core 3.1 中，您 不能 依赖于能够通过反射获得静态 ReadOnly 字段，因为它会影响某些新的 JIT 优化（但这可能仅适用于 ref 类型（类），对于去虚拟化）

这里是@MarcGravell 的更深层次的discussion。

【参考方案1】：

反射已经打破了所有规则，包括可访问性和可变性；它实际上和unsafe 一样强大：就像unsafe 一样：如果出现问题，它是自己造成的，运行时会嘲笑你。

请注意，在 .NET Core 中，运行时有时会阻止您执行此操作，因为如果您这样做，JIT 优化将变得无效。但如果它不在这里：很好。

注意：您过去可以通过反射更改string.Empty。想象一下结局有多好:)

【讨论】：

"注意：你曾经能够更改 string.Empty" 我在用我的调度程序替换 TaskScheduler.Default 时问了上面的问题。当然，不是在产品中:)

我是否正确理解在这个简单的示例中，运行时允许覆盖只读静态字段，因为它正确地执行了 JIT？如果是这样，你能举例说明什么时候不能这样做吗？

@KregHEk Sean Skelly 已经为您链接了一个。也许与您的示例是值类型有关，因此不需要（或可以）进行去虚拟化。

@KregHEk 忍不住；这是另一个带有示例的链接，这次是a SO answer。 tl; dr：与仅具有静态只读字段相比，同时具有静态构造函数 和 静态只读字段的组合会在设置字段时导致 IL 中的细微差异。但一定要通读它并注意“beforefieldinit”。