.ctor，.cctor 以及 对象的构造过程

  一点关于.ctor、.cctor以及对象构造过程的总结

.ctor：

简述：构造函数，在类被实例化时，它会被自动调用。

当C#的类被编译后，在IL代码中会出现一个名为.ctor的方法，它就是我们的构造函数，对应C#中的构造函数。且看下面的代码：

public class Class1
{
    private string name;
    private int age;
}

类Class1中没有显示的构造函数，只有两字段，现在用ILDasm.exe打开编译后生成的exe文件，会看到：



可以看到这里有个.ctor，我们没有定义构造函数，但这里却出现了.ctor，这就说明了：

当没有显示定义构造函数时，会自动生成一个构造函数，它没有参数，没有返回值。

那我们来看看这个.ctor都干了什么吧，双击.ctor打开，在弹出的窗口中可以找到下面的几行代码：

 IL_0000: ldarg.0

 IL_0001: call       instance void [mscorlib]System.Object::.ctor()

 IL_0006: ret

上面就是这个.ctor的方法体，看上面的红色行，从字面上可以看出，它是调用(call)了一个类型为System.Object的实例的.ctor()方法，从这就可以证明：

当一个类没有显示声明继承于其它某个类时，它将默认继承自System.Object，并且，在类的构造函数中将会调用其基类的构造方法(.ctor)。

现在对上面的程序小改一下，在声明name时对其初始化：

public class Class1
{
   private string name = "Lin";
   private int age;
}

再用ILDasm打开生成的exe文件，打开.ctor，里面有这么几行：

  IL_0000: ldarg.0

 IL_0001: ldstr      "Lin"

 IL_0006: stfld      string ConsoleApplication1.Class1::name

 IL_000b: ldarg.0

 IL_000c: call       instance void [mscorlib]System.Object::.ctor()

 IL_0011: nop

这个跟刚才的相比，多出了红色的那两行，这两行出现在“调用System.Object的构造方法”之前，这说明：

如果在字段声明的同时对其初始化，那么在编译后，赋值过程将被放到构造方法.ctor中，并且在调用其基类的构造方法之前进行。

现在给上面的C#程序显式加上一个构造方法，它接受两个参数：

public class Class1
{
        private string name = "Lin";
        private int age;

        public Class1(string name, int age)
        {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
}

再用ILDasm打开exe时，会发现有了点变化：

这里的.ctor带了两参数，一个string类型，一个int32类型，而刚才的无参无返回值的.ctor不见了，这也证明了：

如果类中有显式定义构造方法，那么就不会再自动生成一个无参数无返回值的默认构造方法。

打开.ctor，会看到其中有这么几行：

 IL_0000:  ldarg.0

 IL_0001: ldstr      "Lin"

 IL_0006: stfld      string ConsoleApplication1.Class1::name

 IL_000b: ldarg.0

 IL_000c: call       instance void [mscorlib]System.Object::.ctor()

 IL_0011: nop

 IL_0012: nop

 IL_0013: ldarg.0

 IL_0014: ldarg.1

 IL_0015: stfld      string ConsoleApplication1.Class1::name

 IL_001a: ldarg.0

 IL_001b: ldarg.2

 IL_001c: stfld      int32 ConsoleApplication1.Class1::age

 IL_0021: nop

从上面红色标识的代码的顺序中，我们可以进一步得到：

如果在声明字段时同时对其赋值，那么这个赋值过程将在类型的构造方法(.ctor)中最先执行，然后再执行其基类的构造方法，最后才轮到我们显示定义的构造方法体中代码。

.cctor

简述：类型初始化器，是一个静态方法，无参数无返回值，不能直接调用，最多只有一个

我们现在先给刚才的代码加上一个静态字段：
public class Class1
{
        private string name = "Lin";
        public static int count = 50;
        private int age;

        public Class1(string name, int age)
        {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
}

再来打开ILDasm来看看：

发现这里多了一个.cctor，它就是类型初始化器，打开它，会看到其中有一句：

  IL_0000: ldc.i4.s   50

 IL_0002: stsfld     int32 ConsoleApplication1.Class1::count

它对静态字段count进行了赋值，值是50，那么，是.cctor先调用还是.ctor先调用呢？当然是.cctor，它是为初始化类型而生的，专搞静态的东东，而.ctor是构造方法，当然.cctor要先调用了。

现在显示加上一个.cctor，在C#中就是加个静态构造函数，我们不能为其指定访问修饰符(否则编译就会报错)：

public class Class1
{
        private string name = "Lin";
        public static int count = 50;
        private int age;

        static Class1()
        {
            count = 100;
        }

        public Class1(string name, int age)
        {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
}

再来看看现在ILDasm下的.cctor，其中有几行： 

 IL_0000: ldc.i4.s   50

 IL_0002: stsfld     int32 ConsoleApplication1.Class1::count

 IL_0007: nop

 IL_0008: ldc.i4.s   100

 IL_000a: stsfld     int32 ConsoleApplication1.Class1::count

可以看到：
如果在声明静态字段时同时对其赋值，它在编译后会被搬到.cctor中，并且是放在前面，然后才到显式定义的静态构造方法体中的代码，也就是说count在这里会被赋值两次，第一次50，第二次100。

在继承中对象构造过程

看下面这段程序：

    public class A
    {
        public int x = 1;
        public A() { m1(); }
        public void m1() { }
    }

    public class B : A
    {
        public int y = 2;
        public static string sb = "B";
        public B() { m2(); }
        public void m2() { }
    }

    public class C : B
    {
        public int z = 3;
        public static string sc = "C";
        public C() { m3(); }
        public void m3() { }
    }

编译后用ILDasm打开生成的exe文件:


可以看到三者都有一个.ctor，B、C中有.cctor，而A没有，打开B,C的.cctor，可以看到它们都负责初始化自己的静态字段，现在主要来看它们的.ctor。

先看类C的.ctor：

 IL_0001: ldc.i4.3

 IL_0002: stfld      int32 ConsoleApplication1.C::z

 IL_0007: ldarg.0

 IL_0008: call       instance void ConsoleApplication1.B::.ctor()

 IL_000d: nop

 IL_000e: nop

 IL_000f: ldarg.0

 IL_0010: call       instance void ConsoleApplication1.C::m3()

可以看到：
在C被实例化时，它最先初始化在声明时同时赋值的字段（非静态），此处是将3赋给z，然后它会调用其基类的.ctor()，然后再调用自己的实例方法m3()，值得注意的是，在执行显式定义的构造方法体中的代码前，会先调用其基类的构造方法（创建基类的实例）。

再来看类B的.ctor()： 

 IL_0001: ldc.i4.2

 IL_0002: stfld      int32 ConsoleApplication1.B::y

 IL_0007: ldarg.0

 IL_0008: call       instance void ConsoleApplication1.A::.ctor()

 IL_000d: nop

 IL_000e: nop

 IL_000f: ldarg.0

 IL_0010: call       instance void ConsoleApplication1.B::m2()

同样，我们可以看到，在实例化B时，它会先把2赋给自己的y，然后再调用基类A的构造方法，最后再调用自己的实例方法m2()。

那A的.ctor()就不再看了，可以猜到它一定是在做这样的事：
1、 将1赋给实例的x字段；
2、 调用基类System.Object的构造方法.ctor来创建基类的实例；
3、 调用实例方法m1()；

总结

1、.ctor是构造方法；
2、.cctor是类型初始化器，在C#中也就是静态构造函数；
3、当类C实例化时，会先对声明时就进行赋值的字段赋值，然后调用基类的构造函数，基类再以同样的方法构造自己，一直到顶层的System.Object，然后再回来执行C的显式构造方法中的代码，就是这么一个递归的过程。

参考资料

1、《Essential .NET》 Volume 1