C#静态变量的诡异与恶心

发现一段很诡异的C#代码，见识了静态构造函数这种奇怪的东西：

using System;

namespace StaticTest
{
	class A
	{
		public static int X;
		static A()
		{
			X = B.Y + 1;
		}
	}
	class B
	{
		public static int Y = A.X + 1;
		static B()
		{
		}
		static void Main()
		{
			Console.WriteLine("X={0}, Y={1}", A.X, B.Y);
		}
	}
}

先补习下吧：

　　1、静态构造函数既没有访问修饰符，也没有参数。因为是.NET调用的，所以像public和private等修饰符就没有意义了。
　　
　　2、是在创建第一个类实例或任何静态成员被引用时，.NET将自动调用静态构造函数来初始化类，也就是说我们无法直接调用静态构造函数，也就无法控制什么时候执行静态构造函数了。

　　3、一个类只能有一个静态构造函数。

　　4、无参数的构造函数可以与静态构造函数共存。尽管参数列表相同，但一个属于类，一个属于实例，所以不会冲突。

　　5、最多只运行一次。

　　6、静态构造函数不可以被继承。

　　7、如果没有写静态构造函数，而类中包含带有初始值设定的静态成员，那么编译器会自动生成默认的静态构造函数。

好，复习完毕，哪位同学回答下上面程序的输出结果是多少？

还是搞不明白吧：） 唔，你明白了？他没明白，我也没明白……

class A静态构造函数中的B.Y好像很奇怪，貌似要确定A.X的值，得先确定B.Y的值，而B.Y的值在B中却是由A.X来确定的，那A.X的值……啊，要疯掉了……应该是多少呢？不敢确定了吧，交给编译器来运行看看吧～～
结果如下：

X=1, Y=2

修改下代码，看看内部到底怎么运行的：

using System;

namespace StaticTest
{
	class A
	{
		public static int X;
		static A()
		{
			Console.WriteLine("calling A");
			Console.WriteLine(B.Y);
			X = B.Y + 1;
		}
	}
	class B
	{
		public static int Y = A.X + 1;
		static B()
		{
			Console.WriteLine("calling B");
			Console.WriteLine(Y);
		}
		static void Main()
		{
			Console.WriteLine("X={0}, Y={1}", A.X, B.Y);
		}
	}
}

执行结果如下：

calling A
0
calling B
2
X=1, Y=2

看到这个结果，对C#更加迷惑了。类A中静态构造函数调用得到的B.Y，居然是0。这是什么道理？难道这个时候B还没出生，但是B.Y已经出生了？不管了，先接受了吧，以后玩C#还是小心点了。哪位神仙指点指点迷津啊？

这样看来，貌似是顺序执行了。呵呵。

抛开语言不说，这样的交叉引用本身就是一个设计的bug、

为什么这样子，估计得看看IL或是C#规范

查看与此联系人的全部对话记录
 
Iris 说:

Kimm King(秦风意动) 说:
48$01$
Iris 说:
下上午好
 
Kimm King(秦风意动) 说:
http://www.iteye.com/topic/305583
Kimm King(秦风意动) 说:
看看这个
Kimm King(秦风意动) 说:
静态构造函数
Kimm King(秦风意动) 说:
很诡异
Iris 说:
怎么了嘛
Iris 说:
这个很奇怪吗?
Kimm King(秦风意动) 说:
挺奇怪的 我找个reflector看看IL
Kimm King(秦风意动) 说:
不能理解
Iris 说:
静态构造函数的运行顺序IL里面看不出来的
Iris 说:
哥哥死心吧~~
Iris 说:
不过是一个 beforefieldsinit 元数据标志而已
Kimm King(秦风意动) 说:
B.Y为什么是0呢？
Kimm King(秦风意动) 说:
在A里调用时，
Iris 说:
等下哦,樱桃把语言规范中的一些资料给哥哥
Kimm King(秦风意动) 说:
ok~
Iris 说:
仅仅从代码本身来说
Iris 说:
哥哥能解释这个现象木
Iris 说:
么
Iris 说:
若要初始化新的封闭式类类型，需要先为该特定的封闭类型创建一组新的静态字段（第 10.5.1 节）。将其中的每个静态字段初始化为默认值（第 5.2 节）。下一步，为这些静态字段执行静态字段初始值设定项（第 10.4.5.1 节）。最后，执行静态构造函数。
Iris 说:
明白了吧
Iris 说:
IL在构造类的时候，字段都是会自动设置为默认值的
Iris 说:
呃……应该是CLR构造类的时候
Iris 说:
参看语言规范484页
Iris 说:
例子和给的代码一模一样
Iris 说:
有一段详细的解释
Kimm King(秦风意动) 说:
如果说 类被加载时 x和y都是0.
Iris 说:
要执行 Main 方法，系统在运行类 B 的静态构造函数之前首先要运行 B.Y 的初始值设定项。因为引用了 A.X 的值，所以 Y 的初始值设定项导致运行 A 的静态构造函数。这样，A 的静态构造函数将继续计算 X 的值，从而获取 Y 的默认值 0，而 A.X 被初始化为 1。这样就完成了运行 A 的静态字段初始值设定项和静态构造函数的进程，控制返回到 Y 的初始值的计算，计算结果变为 2。
Kimm King(秦风意动) 说:
发给我一份 规范
Iris 说:
VS安装目录由
Iris 说:
VS/VC#/Specifications/2052/
Kimm King(秦风意动) 说:
thanks
Iris 说:
要看过语言规范才能算深入理解^^
Kimm King(秦风意动) 说:
明白了，我也正奇怪，main在B中有没有影响
Iris 说:
是这样的

如果类型存在静态的交叉引用
那么交叉链的单向终点
所有前向的被交叉对象
都为以默认值处理

这种静态构造函数的设计，太霸道了，霸道得不可理喻。就跟kimmking所说，跟bug无异。我估计引入静态构造函数，是因为在实现解释器的时候发现了一个设计缺陷，但又很难避免，便强制规定在循环调用的第二次获取静态变量的默认值，以防止陷入死循环一样的状态。而，语言本身对静态成员的描述是，在每个类的静态变量成员调用之前，静态构造函数已经执行过一次，且最多执行一次。貌似就算C#语法上隐藏静态构造函数，实际上内部还是有这么一个东西存在，蠢蠢欲动以初始化静态构造。
对C#有点失望，我只是说C#，并非指.net或者mono，难怪微软要指定F#为新的一等公民……

莫名其妙。好吧我跟你讲，你的代码在Java里面也是输出同样的结果，于是你就继续恶心吧。

写了段Java的代码：

class StaticTest
{
	public static void main(String[] args){
		System.out.println(Integer.toString(A.X) +" "+Integer.toString(B.Y));
	}
}

class A
{
	static int X = B.Y + 1;
}

class B
{
	static int Y = A.X + 1;
}

treenode你说的一点没错，既然你不觉得恶心，那你知道为什么吗？或者内部的机理

应该不是由于Java也有类似的“缺陷”，就觉得习以为常了吧？我倒觉得如果C++也这样，那就更奇怪了……阿弥陀佛，幸好不是

你的问题就是不理解



实际上编译器载入一个类的时候分两个步骤，1.将类加载到内存堆的某个位置，这个时候所有静态成员的值都是0或者null；2.如果该类定义了静态构造方法，则执行该方法。当你调用A的静态方法时，实际上编译器已经完成了第一步的动作，而第二步还没有完成，所以成员的值仍然是0。很正常的现象，有什么好诡异的？

你说C++不是，但不知道你说的是哪个C++编译器，我刚才用TC++试了试（现在手上只有这个），结果一样是1，2。