C# 中静态构造函数/初始化程序的顺序

Question

在开发 C# 应用程序时，我注意到在几个地方静态初始化程序相互依赖，如下所示：

static private List<int> a = new List<int>() { 0 };
static private List<int> b = new List<int>() { a[0] };

无需执行任何有效的特殊操作。 这只是运气吗？ C# 有解决这个问题的规则吗？

编辑：（回复：Panos）在文件中词汇顺序似乎才是王道？ 跨文件怎么样？

在查看时，我尝试了这样的循环依赖：

static private List<int> a = new List<int>() { b[0] };
static private List<int> b = new List<int>() { a[0] };

并且程序运行不一样（测试套件全面失败，我没有进一步查看）。

Answer 1

有关规则，请参阅 C# 规范第 10.4 节这里：

当一个类被初始化时，该类中的所有静态字段首先被初始化为其默认值，然后静态字段初始值设定项按文本顺序执行。 同样，当创建类的实例时，该实例中的所有实例字段首先被初始化为其默认值，然后实例字段初始值设定项按文本顺序执行。 具有变量初始值设定项的静态字段可以在其默认值状态下被观察到。 然而，出于风格问题，强烈建议不要这样做。

换句话说，在您的示例中，“b”被初始化为其默认状态（null），因此“a”的初始化程序中对它的引用是合法的，但会导致 NullReferenceException。

这些规则与 Java 的规则不同（请参阅 第 8.3.2.3 节Java 关于前向引用的规则的 JLS，其限制性更强）。

Answer 2

这似乎取决于行的顺序。 这段代码有效：

static private List<int> a = new List<int>() { 1 };
static private List<int> b = new List<int>() { a[0] };

虽然这段代码不起作用（它抛出一个 NullReferenceException），

static private List<int> a = new List<int>() { b[0] };
static private List<int> b = new List<int>() { 1 };

所以，显然不存在循环依赖的规则。 然而，奇怪的是编译器不会抱怨......

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编辑-“跨文件”发生了什么？ 如果我们声明这两个类：

public class A {
    public static List<int> a = new List<int>() { B.b[0] };
}
public class B {
    public static List<int> b = new List<int>() { A.a[0] };
}

并尝试使用以下代码访问它们：

try { Console.WriteLine(B.b); } catch (Exception e) { Console.WriteLine(e.InnerException.Message.); }
try { Console.WriteLine(A.a); } catch (Exception e) { Console.WriteLine(e.InnerException.Message); }
try { Console.WriteLine(B.b); } catch (Exception e) { Console.WriteLine(e.InnerException.Message); }

我们将得到以下输出：

The type initializer for 'A' threw an exception.
Object reference not set to an instance of an object.
The type initializer for 'A' threw an exception.

因此 B 的初始化会导致静态构造函数 A 中出现异常，并留下异常字段 a 具有默认值 (null)。 由于a为null，因此b也无法正确初始化。

如果我们没有循环依赖，一切都会正常进行。

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编辑：以防万一您没有阅读评论，Jon Skeet 提供了非常有趣的阅读：静态构造函数和类型初始值设定项之间的区别。

Answer 3

就我个人而言，我会摆脱静态初始化程序，因为它不清楚，并添加静态构造函数来初始化这些变量。

static private List<int> a;
static private List<int> b;

static SomeClass()
{
    a = new List<int>() { 0 };
    b = new List<int>() { a[0] };
}

这样你就不必猜测发生了什么，你的意图就很清楚了。

Answer 4

是的，你很幸运。 C# 似乎按照代码在类中出现的顺序执行代码。

static private List<int> a = new List<int>() { 0 };
static private List<int> b = new List<int>() { a[0] };

会起作用，但是......

static private List<int> b = new List<int>() { a[0] };
static private List<int> a = new List<int>() { 0 };

会失败。

我建议将所有依赖项放在一处，静态构造函数就是执行此操作的位置。

static MyClass()
{
  a = new List<int>() { 0 };
  b = new List<int>() { a[0] };
}