[求解]基類引用不能訪問子類public實例字段

 

最近一直比較糾結CLR在類型轉換時到底做了些什么事情，在這里我撇開基本類型不談，因為那些類型在轉換過程中就是數據的擴充和裁切，這里主要討論繼承機制中的類型轉換問題。

先看段簡單代碼

class Father
    {
        public int i=10;// 聲明為public類型是為了后面的驗證
        /// <summary>
/// 非虛實例方法
/// </summary>
        public void IsFather()
        {
            Console.WriteLine("I'm father");
        }
        /// <summary>
/// 虛方法
/// </summary>
        public virtual void MyName()
        {
            Console.WriteLine("I'm father");
        }
    }

    class Child : Father
    {
        public strings="Test

";// 聲明為public類型是為了后面的驗證

        /// <summary>
/// 非虛實例方法
/// </summary>
        public void IsChild()
        {
            Console.WriteLine("I'm child");
        }
        /// <summary>
/// 重寫實例方法
/// </summary>
        public override void MyName()
        {
            Console.WriteLine("I'm child");
        }
    }

根據CLR Via C#中的介紹，我可以理解在繼承機制中方法的調用原理，但是對實例字段的調用就不是很明確了，書中說到（下面一段內容摘自(美) Jeffrey Richter著 ，周靖譯的《CLR Via C#》第三版，版權歸著作權所有者，這里僅引用一下）：

圖4-8  在線程棧上分配M3的局部變量

 然后，M3執行它的代碼來構造一個Manager對象。這造成在托管堆中創建Manager類型的一個實例（也就是一個Manager對象），如圖4-9所示37。可以看出，和所有對象一樣，Manager對象也有一個類型對象指針和同步塊索引。該對象還包含必要的字節來容納Manager類型定義的所有實例數據字段，以及容納由Manager的任何基類（本例就是Employee和Object）定義的所有實例字段。任何時候在堆上新建一個對象，CLR都會自動初始化內部類型對象指針成員，讓它引用與對象對應的類型對象（本例就是Manager類型對象）。此外，CLR會先初始化同步塊索引，並將對象的所有實例字段設為null或0（零），再調用類型的構造器（它本質上是可能修改某些實例數據字段的一個方法）。new操作符會返回Manager對象的內存地址，該地址保存在變量e中（e在線程棧上）。

 

以上內容說明了Employ 類型的應用e指向了一個Manager類型的實例，而在這個實例對象中包含了所有Manager類型以及其基類中定義的所有實例字段，如下圖所示：

 

按理說既然e的引用指向了Manager對象的實例，就可以訪問其實例中的任何可訪問的資源，包括實例字段，

那么：

   class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Father father = new Child();
            Child child = new Child();
            Console.WriteLine(father.s);
        }
    }

這里father.s應該是可以訪問的，但是事實上是不能訪問的。這里正是我疑惑的地方。

想了很久，我覺得應該是在Father father = new Child();進行隱式的類型轉換時CLR做了一些事情，所以我想搞明白在這種情況下CLR會做些什么操作？

剛開始我覺得是改變了實例對象的類型對象指針，使得對象的類型發生了變化，但是后來覺得這樣也不對，因為類型對象中並不存儲實例字段，即便改變了類型對象的指針，也不可能知道是否存在這樣的實例這段啊，而且根據實驗的結果，無論怎樣轉換類型，對象實例的類型永遠都是創建類型時類型對象指針指向的那個類型，即原本類型，事實上是不會被改變的。

 

百思不得其解，在這里求助高人，望大家不吝賜教！還請各位積極發表看法，討論一下在類型轉換時CLR會執行那些具體的操作。