C# 欄位初始化機制：預設值、靜態與實例建構時序詳解

C# 保證變數永遠有預設值

不同於 C/C++，C# 編譯器會為所有未明確初始化的欄位自動指派預設值，消除未初始化變數導致的未定義行為。

各型別預設值對照表

初始化時序：靜態 vs 實例

class Demo {
    // 靜態欄位：類別載入時初始化 (before first access)
    static int _staticField = ComputeStatic();
    static int _anotherStatic = _staticField + 1; // 可參考前面靜態欄位

    // 實例欄位：每次 new 時初始化 (建構子執行前)
    int _instanceField = ComputeInstance();
    int _anotherInstance = _instanceField + 1; // 可參考前面實例欄位

    // 建構子參數不可直接參考其他實例欄位 (尚未初始化)
    // int _illegal = _instanceField + 1; // 編譯錯誤 CS0236
}

靜態建構子與靜態欄位初始化順序

1. 依原始碼順序執行靜態欄位初始化運算式。
2. 執行靜態建構子 (static Demo())。
3. 類別首次被存取前完成 (精確時機由 CLR 決定，beforefieldinit 標記影響)。

實例建構時序

1. 衍生類別建構子呼叫 base() (隱含或顯式)。
2. 基類別實例欄位初始化運算式 (依宣告順序)。
3. 基類別建構子本體執行。
4. 依此遞迴至最衍生類別。
5. 最衍生類別實例欄位初始化運算式。
6. 最衍生類別建構子本體執行。

常見陷阱與解決方案

readonly 與 const 的初始化差異

• const：編譯期常數，IL 內嵌數值，必須在宣告時初始化，不可為參考型別 (string 除外)。
• readonly：執行期常數，可在宣告或建構子初始化，支援任意型別，版本控制友善 (參考組件更新無需重新編譯消費者)。