"this" 可以在 C# 虚拟方法中为 null 吗？其余的实例方法会发生什么？

Question

我很好奇是否有办法让 this 在 C# 的虚方法中为 null。我认为这是不可能的。我在现有代码中看到了这一点，在代码审查期间，我想 100% 肯定会对其删除发表评论，但我希望得到社区的一些确认和更多背景信息。 this != null 在任何非静态/实例方法中都是这种情况吗？否则它会是一个空指针异常吗？我在考虑扩展方法以及我可能不熟悉的任何 C# 功能，这些功能来自 Java.

年

Answer 1

this 在虚拟调用中不可能为空。如果你有一个空引用，那么你就没有一个对象的实例，如果你没有一个对象的实例，那么就不可能获得对象的类型来确定要调用哪个虚拟方法。

在非虚方法中this也不能为空，但那是因为编译器不会让你调用，理论上是可以调用的。不过，您可以在空引用上调用扩展方法，这将使 this 参数为空。

同样，理论上可以使用空引用对虚拟方法进行非虚拟调用。指定确切的方法并使用反射可能会绕过编译器中的限制并使用空引用调用该方法。

Answer 2

这个问题真的很奇怪。虚方法是实例方法，所以这是对象的实例。

You cannot use the virtual modifier with the static, abstract, private, or override modifiers.

MSDN：https://msdn.microsoft.com/en-us/library/9fkccyh4.aspx

Answer 3

在普通 C# 中无法执行此操作（即以普通方式调用方法或属性），无论该方法是否为虚拟方法。

对于非虚拟方法，您可以从 开放实例方法 创建委托，有效地将实例方法视为具有目标类型的第一个参数的静态方法。您可以使用空参数调用该委托，并在方法中观察 this == null。

对于虚拟方法，您必须以非虚拟方式调用该方法 - 这可能发生在诸如 base.Foo(...) 之类的调用中......但我不确定是否有任何方法可以那种带有空参数的非虚拟调用。委托方法绝对在这里行不通。

演示代码：

using System;

class Test
{
    static void Main()
    {
        Action<Test> foo = (Action<Test>)
            Delegate.CreateDelegate(typeof(Action<Test>), typeof(Test).GetMethod("Foo"));
        foo(null); // Prints Weird
        Action<Test> bar = (Action<Test>)
            Delegate.CreateDelegate(typeof(Action<Test>), typeof(Test).GetMethod("Bar"));

        bar(null); // Throws
    }

    public void Foo()
    {
        Console.WriteLine(this == null ? "Weird" : "Normal");
    }

    public virtual void Bar()
    {
        Console.WriteLine(this == null ? "Weird" : "Normal");
    }
}

Answer 4

实例方法中this其实是可以为null的

这是一个简短的 LINQPad 程序，它演示了：

void Main()
{
    var method = typeof(Test).GetMethod("Method");

    var d = new DynamicMethod("xx", typeof(void), new Type[0]);
    var il = d.GetILGenerator();
    il.Emit(OpCodes.Ldnull);
    il.Emit(OpCodes.Call, method);
    il.Emit(OpCodes.Ret);

    var a = (Action)d.CreateDelegate(typeof(Action));
    a();
}

public class Test
{
    public void Method()
    {
        this.Dump();
    }
}

输出：

null

基本上，我直接调用在堆栈上具有空引用的方法。我怀疑 C# 编译器是否真的会创建这样的代码，但既然有可能，它就会发生。

现在剩下的：

要进行虚拟调用，您需要通过虚拟方法table，为此您需要一个实例，所以不，this不能在虚拟方法中为空
扩展方法是静态方法，静态方法没有 this 开头。

我也用虚方法测试了上面的代码，在调用 a():

时得到了这个异常

VerificationException
Operation could destabilize the runtime.

Answer 5

无法直接在 C# 代码中使用（除非您使用 Reflection.Emit 或类似技术生成动态代码）但是通过直接使用 IL 代码可以调用虚拟方法并具有 this == null.

取此代码：

using System;

public class C {
    public virtual void M() {
        Console.WriteLine("Inside the method M. this == null: {0}", this == null);
    }
}

public class Program {
    public static void Main(string[] pars)
    {
        C obj = null;
        obj.M();
    }
}

将其保存到 testnull.cs。在 Visual Studio 命令提示符下，执行：

csc.exe testnull.cs

ildasm.exe testnull.exe /out:testnull.il

然后在testnull.il中查看到这行代码：

callvirt   instance void C::M()

并将其更改为：

call   instance void C::M()

并保存。

ilasm.exe testnull.il /out:testnull2.exe

现在尝试运行它：

testnull2.exe

你会得到：

Inside the method M. this == null: True

如果需要，完整的 il 代码是：

//  Microsoft (R) .NET Framework IL Disassembler.  Version 4.0.30319.33440
//  Copyright (c) Microsoft Corporation.  All rights reserved.



// Metadata version: v4.0.30319
.assembly extern mscorlib
{
  .publickeytoken = (B7 7A 5C 56 19 34 E0 89 )                         // .z\V.4..
  .ver 4:0:0:0
}
.assembly testnull
{
  .custom instance void [mscorlib]System.Runtime.CompilerServices.CompilationRelaxationsAttribute::.ctor(int32) = ( 01 00 08 00 00 00 00 00 ) 
  .custom instance void [mscorlib]System.Runtime.CompilerServices.RuntimeCompatibilityAttribute::.ctor() = ( 01 00 01 00 54 02 16 57 72 61 70 4E 6F 6E 45 78   // ....T..WrapNonEx
                                                                                                             63 65 70 74 69 6F 6E 54 68 72 6F 77 73 01 )       // ceptionThrows.
  .hash algorithm 0x00008004
  .ver 0:0:0:0
}
.module testnull.exe
// MVID: {D8510E3B-5C38-40B9-A5A2-7DAE75DE1642}
.imagebase 0x00400000
.file alignment 0x00000200
.stackreserve 0x00100000
.subsystem 0x0003       // WINDOWS_CUI
.corflags 0x00000001    //  ILONLY
// Image base: 0x00300000


// =============== CLASS MEMBERS DECLARATION ===================

.class public auto ansi beforefieldinit C
       extends [mscorlib]System.Object
{
  .method public hidebysig newslot virtual 
          instance void  M() cil managed
  {
    // Code size       22 (0x16)
    .maxstack  8
    IL_0000:  nop
    IL_0001:  ldstr      "Inside the method M. this == null: {0}"
    IL_0006:  ldarg.0
    IL_0007:  ldnull
    IL_0008:  ceq
    IL_000a:  box        [mscorlib]System.Boolean
    IL_000f:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string,
                                                                  object)
    IL_0014:  nop
    IL_0015:  ret
  } // end of method C::M

  .method public hidebysig specialname rtspecialname 
          instance void  .ctor() cil managed
  {
    // Code size       7 (0x7)
    .maxstack  8
    IL_0000:  ldarg.0
    IL_0001:  call       instance void [mscorlib]System.Object::.ctor()
    IL_0006:  ret
  } // end of method C::.ctor

} // end of class C

.class public auto ansi beforefieldinit Program
       extends [mscorlib]System.Object
{
  .method public hidebysig static void  Main(string[] pars) cil managed
  {
    .entrypoint
    // Code size       11 (0xb)
    .maxstack  1
    .locals init (class C V_0)
    IL_0000:  nop
    IL_0001:  ldnull
    IL_0002:  stloc.0
    IL_0003:  ldloc.0
    IL_0004:  call   instance void C::M()
    IL_0009:  nop
    IL_000a:  ret
  } // end of method Program::Main

  .method public hidebysig specialname rtspecialname 
          instance void  .ctor() cil managed
  {
    // Code size       7 (0x7)
    .maxstack  8
    IL_0000:  ldarg.0
    IL_0001:  call       instance void [mscorlib]System.Object::.ctor()
    IL_0006:  ret
  } // end of method Program::.ctor

} // end of class Program


// =============================================================

// *********** DISASSEMBLY COMPLETE ***********************
// WARNING: Created Win32 resource file testnull.res

注意必须用IL代码编写的代码是调用代码（进行调用的代码），而不是被调用代码（virtual调用的方法）。

在 C# 编译器的初始版本中（可能是 C# 1.0 的内部 pre-alpha 版本...我在这里所说的更改是在 1999 年底完成的，而 C# 1.0 是在 2002 年发布的）， Microsoft 程序员有时试图生成 call 方法而不是 callvirt 方法（call 调用不执行 null 检查，而 callvirt 调用执行），但是在发现可以调用具有 this == null 的实例方法之后，他们决定始终对实例方法使用 callvirt（参见 here）。

Answer 6

它不是标准的 C#，但是，根据 and 的答案，通过一些 IL-fiddling，您可以进行非虚拟调用（对虚拟或非虚拟方法）传递一个 null this:

using System;
using System.Reflection.Emit;

class Test
{
    static void Main()
    {
        CallWithNullThis("Foo");
        CallWithNullThis("Bar");
    }

    static void CallWithNullThis(string methodName)
    {
        var mi = typeof(Test).GetMethod(methodName);

        // make Test the owner type to avoid VerificationException
        var dm = new DynamicMethod("$", typeof(void), Type.EmptyTypes, typeof(Test));
        var il = dm.GetILGenerator();
        il.Emit(OpCodes.Ldnull);
        il.Emit(OpCodes.Call, mi);
        il.Emit(OpCodes.Ret);

        var action = (Action)dm.CreateDelegate(typeof(Action));
        action();
    }

    public void Foo()
    {
        Console.WriteLine(this == null ? "Weird" : "Normal");
    }

    public virtual void Bar()
    {
        Console.WriteLine(this == null ? "Weird" : "Normal");
    }
}

"this" 可以在 C# 虚拟方法中为 null 吗？其余的实例方法会发生什么？

Can "this" be null in C# virtual methods? What happens with the rest of instance methods?

c#

c#-4.0

this

il