关于《你必须知道的.net》第六回的问题--IL和C#看似不一致的地方

本问题源于《你必须知道的.net》第六回，最近在学习anytao的大作《你必须知道的.net》，看到第六回

深入浅出关键字---base和this时，发现其中有个例子的C#代码和生成的IL似乎不一致。

1. 问题描述

主要就是其中base和this示例中的main函数。完整的代码请参考原博客深入浅出关键字---base和this

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public class BaseThisTester  {      public static void Main(string[] args)      {          Audi audi = new Audi();          audi[1] = "A6";          audi[2] = "A8";          Console.WriteLine(audi[1]);          audi.Run();          audi.ShowResult();      }  }

这段代码对应的IL代码如下：

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.method public hidebysig static void  Main(string[] args) cil managed {    .entrypoint    // 代码大小       61 (0x3d)    .maxstack  3    .locals init (class Anytao.net.My_Must_net.Audi V_0)    IL_0000:  nop    //使用newobj指令创建新的对象，并调用构造函数初始化    IL_0001:  newobj     instance void Anytao.net.My_Must_net.Audi::.ctor()    IL_0006:  stloc.0    IL_0007:  ldloc.0    IL_0008:  ldc.i4.1    IL_0009:  ldstr      "A6"    IL_000e:  callvirt   instance void Anytao.net.My_Must_net.Vehicle::set_Item(int32,                                                                                string)    IL_0013:  nop    IL_0014:  ldloc.0    IL_0015:  ldc.i4.2    IL_0016:  ldstr      "A8"    IL_001b:  callvirt   instance void Anytao.net.My_Must_net.Vehicle::set_Item(int32,                                                                                string)    IL_0020:  nop    IL_0021:  ldloc.0    IL_0022:  ldc.i4.1    IL_0023:  callvirt   instance string Anytao.net.My_Must_net.Vehicle::get_Item(int32)    IL_0028:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)    IL_002d:  nop    IL_002e:  ldloc.0    IL_002f:  callvirt   instance void Anytao.net.My_Must_net.Vehicle::Run()    IL_0034:  nop    IL_0035:  ldloc.0    //base.ShowResult最终调用的是最高级父类Vehicle的方法，    //而不是直接父类Car.ShowResult()方法，这是应该关注的    IL_0036:  callvirt   instance void Anytao.net.My_Must_net.Vehicle::ShowResult()    IL_003b:  nop    IL_003c:  ret } // end of method BaseThisTester::Main

问题就是最后的一步，也是作者在IL中特意加注释说明的那步 audi.ShowResult();

这步代码应该是调用Audi这个类的ShowResult()方法，为什么IL中会调用最终的基类Vehicle中的方法呢？？？

在这篇博客下面的评论中有些读者已经提出了这个疑问，作者的解释如下：

而IL分析中关于访问Vehicle::ShowResult的分析，是基于在Audi父类的ShowResult中有base的向上访问，因此最终会追溯到最高级父类，这是原因所在。
关于多层访问的描述有些欠妥，谢谢讨论，我考虑考虑，及时修订。

作者解释的原因似乎是由于Audi类的ShowResult()方法中有base.ShowResult(); 所以就一直追朔到了最高级父类。

如果我们将Audi类的ShowResult()方法中的base.ShowResult(); 注释掉，那么IL中是否还是调用基类Vehicle中的ShowResult()方法呢？？？

答案是肯定的，即使注释掉这个代码，IL还是和上面一样，没有任何改变。这也是原博客中评论的第54楼的疑问。

2. 原因分析

刚开始看到这个问题的时候，我也是很迷惑，明明Audi类的ShowResult()方法已经override其父类的方法了，为什么IL中还会调用其父类的方法呢？

后来看了《CLR via C#》这本书，对IL中的这种写法总算有了个合理的解释。至于我的理解对不对，欢各位指教!!!!

首先CLR中基类和子类的关系如下图：

子类的方法表中不再有父类已经定义的方法了。

所以本例的三个类的方法表如下：

子类Audi和Car除了构造函数，没有自己定义的新函数。

同时我们也可以看出 override 只是覆盖父类的方法，不能算是新的方法。

所以在上面的IL中，调用的是Vehicle类的ShowResult()虚方法，只是在实际运行时JIT根据调用此方法的类型，编译相应的代码。

本例的调用此方法的类型即为Audi类。

为了验证上面的想法，我们可以将Audi类中ShowResult()方法的签名改为public new void ShowResult()。

将原先的override关键字改为new关键字。new关键字表示隐藏父类的同名方法，相当于子类新增了一个方法，与override覆盖基类的方法不同。

所以改成Audi类中ShowResult()方法的签名改为public new void ShowResult()后，IL中应该调用Audi类中ShowResult()方法。

下面是修改Audi类后新的Main函数IL代码，与预想的一致。

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.method public static hidebysig     void Main (         string[] args     ) cil managed {     // Method begins at RVA 0x216c     // Code size 68 (0x44)     .maxstack 3     .entrypoint     .locals init (         [0] class Anytao.net.My_Must_net.Audi audi     )       IL_0000: nop     IL_0001: newobj instance void Anytao.net.My_Must_net.Audi::.ctor()     IL_0006: stloc.0     IL_0007: ldloc.0     IL_0008: ldc.i4.1     IL_0009: ldstr "A6"     IL_000e: callvirt instance void Anytao.net.My_Must_net.Vehicle::set_Item(int32, string)     IL_0013: nop     IL_0014: ldloc.0     IL_0015: ldc.i4.2     IL_0016: ldstr "A8"     IL_001b: callvirt instance void Anytao.net.My_Must_net.Vehicle::set_Item(int32, string)     IL_0020: nop     IL_0021: ldloc.0     IL_0022: ldc.i4.1     IL_0023: callvirt instance string Anytao.net.My_Must_net.Vehicle::get_Item(int32)     IL_0028: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)     IL_002d: nop     IL_002e: ldloc.0     IL_002f: callvirt instance void Anytao.net.My_Must_net.Vehicle::Run()     IL_0034: nop     IL_0035: ldloc.0     IL_0036: callvirt instance void Anytao.net.My_Must_net.Audi::ShowResult()     IL_003b: nop     IL_003c: ldc.i4.1     IL_003d: call valuetype [mscorlib]System.ConsoleKeyInfo [mscorlib]System.Console::ReadKey(bool)     IL_0042: pop     IL_0043: ret } // End of method BaseThisTester.Main

3. 结论

通过以上的分析，我觉得IL虽然比c#要更“底层”一些，但还是隐藏了一些CLR的东西。在研究CLR的时候，如果能将IL和C#中看似矛盾的地方都弄清楚，可能能更进一步的理解CLR的原理。也能够对C#语言本身的运行机制有更深刻的理解。