如何摆脱虚拟table？密封 class

Question

据我所知，使 class sealed 摆脱了在 VTable 中查找，还是我错了？如果我创建 class sealed 这是否意味着 class 层次结构中的所有虚拟方法也被标记为 sealed?

例如：

public class A {
    protected virtual void M() { ........ }
    protected virtual void O() { ........ }
}

public sealed class B : A {
    // I guess I can make this private for sealed class
    private override void M() { ........ }
    // Is this method automatically sealed? In the meaning that it doesn't have to look in VTable and can be called directly?

    // Also what about O() can it be called directly too, without VTable?
}

Answer 1

"I guess I can make this private for sealed class"

您不能更改继承层次结构中的访问修饰符。这意味着如果方法在基础 class 中是 public，则不能在派生的 class 中使它成为 private 或 internal 或 protected。仅当将方法声明为 new:

时才能更改修饰符

private new void M() { ........ }

As far as I know making class sealed gets rid of look up in VTable or am I wrong?

Sealed class 在层次结构中排在最后，因为您不能从它继承。虚拟 table 可以与 sealed class 一起使用，以防此 sealed class 覆盖基础 class 中的某些方法。

If I make a class sealed does this mean that all virtual methods in class hierarchy are also marked sealed?

可以看到IL代码：

.method family hidebysig virtual            // method is not marked as sealed
    instance void M () cil managed 
{        
    .maxstack 8

    IL_0000: nop 
    IL_0001: ret value
}

方法未标记为 sealed。即使您将此方法显式标记为 sealed，您也会得到相同的 IL 代码。

此外，没有理由在sealed class 中将方法标记为sealed。如果 class 是 sealed 你不能继承它，你不能继承它的方法。

关于 virtual tables - 如果 method 被覆盖并且你从 virtual table 中删除它你永远不能在继承层次结构中使用它所以，没有理由覆盖方法并且永远不要使用它在继承层次结构中。

Answer 2

Sealed 意味着您无法继承或覆盖它。如果你不能从 class B 继承，你就没有办法覆盖方法 M。至于查找，我认为您不会保存它。在您的示例中，调用方法 O 必须从 class A 中查找方法并调用它。这是通过 vtable 发生的。

Answer 3

使 class 或方法密封将无效，对 B.M() 的任何调用都将是虚拟的。

如果我不得不打赌为什么会这样，我会说是因为 M() 是在 A 中声明的，覆盖它不会使方法 "belong" 变为 B.

如果你检查生成代码的IL，你会看到相关指令是callvirt instance string namespace.A::M()，因此，即使B被密封，调用也必须是虚拟。

Answer 4

首先要注意的是，C# 通常对引用类型的任何实例方法进行虚拟调用，即使该方法不是虚拟的。这是因为有一条 C# 规则规定，在非 .NET 规则的空引用上调用方法是非法的（在原始 CIL 中，如果您在空引用上调用方法并且该方法本身不访问字段或虚拟方法，它工作正常）并且使用 callvirt 是执行该规则的一种廉价方式。

C# 将为非虚拟实例调用生成 call 而不是 callvirt 在某些情况下，引用显然不为空。特别是 obj?.SomeMethod()，因为 ?. 意味着空检查已经发生，那么如果 SomeMethod() 不是虚拟的，它将被编译为 call。这只发生在 ?. 中，因为编译 ?. 的代码可以进行该检查，而 if (obj != null){obj.SomeMethod();} 不会发生，因为编译 . 的代码不知道它是在空检查之后。 涉及的逻辑非常本地化。

可以在 CIL 级别跳过对虚拟方法的虚拟 table 查找。这就是 base 呼叫的工作方式；编译为 call 上的方法实现，而不是 callvirt。通过在构造 obj?.SomeMethod() 中扩展，其中 SomeMethod 是虚拟的和密封的（无论是单独的还是因为 obj 的类型被密封）然后理论上可以将其编译为 call 到最派生类型的实现。尽管在声明类型和密封类型之间的层次结构中添加或删除重写 classes 时，需要特别进行一些额外的检查以确保它仍然正常工作。它需要对层次结构有一些全局了解（并确保知识不会改变，这意味着当前正在编译的程序集中的所有类型）才能使优化安全。而且收益很小。而且大部分时间仍然不可用，原因与 callvirt 在大多数时间甚至在非虚拟呼叫中使用的原因相同。

我认为 sealed 不会在任何地方影响编译器生成调用的方式，而且大多数时候肯定不会影响它。

虽然抖动可以自由应用更多知识，但如果有的话，差异也会非常小。我当然建议将 classes 标记为 sealed，如果抖动利用了它，那很好，但我推荐它的主要原因不是性能而是正确性。如果你在某个地方试图覆盖你标记为 sealed 的 class 那么要么 A. 你只是稍微改变了设计并且知道你必须删除 sealed (. 5seconds work to remove it) or B. 你在一个地方做了一些你确信你不会在另一个地方做的事情。重新考虑的短暂停顿很好。

If I make a class sealed does this mean that all virtual methods in class hierarchy are also marked sealed?

它们被视为密封，就像明确标记为密封一样。

如何摆脱虚拟table？密封 class

How to get rid of virtual table? Sealed class

c#

oop

inheritance

sealed

vtable