CLR 筆記：類型與成員基礎——可見性、靜態類別、部分類別與版本控制

1. 類別可見性

• public：對所有組件可見。
• internal：僅對所在組件可見。預設為 public。

2. 友元組件

使用 friend assembly 實現單元測試而不需反射。命令列編譯與 VS2005 Solution 設定示例。

3. 成員可存取性

• 成員預設 private；介面成員皆 public。
• 衍生類別覆寫成員時，原始與覆寫成員需相同可存取性（C# 約束）；CLR 約束：覆寫成員可存取性不能更低。

4. 靜態類別

• static 僅用於 class，不可用於 struct（CLR 要求值類型必須實例化且不可控制實例化過程）。
• C# 約束：直接繼承 System.Object、不可實作介面、僅定義靜態成員、不可作為欄位/方法/參數/區域變數。
• MSIL 中不產生建構函式，標記為 abstract 和 sealed。

5. 部分類別

CLR 不支援 partial，僅為 C# 語法。故某型別原始碼必須使用同一程式語言。

6. 組件、多型與版本控制

• .NET 版本號四部份：主/次/內部/修訂。修訂版向後相容；新版本不相容改主/次版本號。
• 多型中衍生類別覆寫基底虛方法會引起版本控制問題（基底變更版本低於衍生類別導致行為變化）。
• C# 5 個影響組件版本控制的關鍵字：abstract、virtual/override、sealed、new。

方法呼叫 IL 指令

• call：呼叫靜態/實例/虛方法。必須指定型別或物件；找不到則檢查基底類別。
• callvirt：呼叫實例/虛方法（不可用於靜態）。必須指定實例物件；為 null 拋 NullReferenceException（每次呼叫額外 null 檢查，較 call 慢）。

C# 編譯器：實例方法（含虛方法）用 callvirt，靜態方法用 call。其他編譯器不保證，故虛/非虛方法改動未重編譯會產生不可預測問題。

特例

• ToString 覆寫呼叫 base.ToString() 時用 call（避免 callvirt 導致遞迴堆疊溢位）。
• 值類型定義的方法用 call（密封無虛方法、永不為 null、避免裝箱效能損失）。

設計建議

• 盡量少定義虛方法。替代方案：定義多載組，最複雜的方法虛擬化，其餘實用多載非虛擬化。
• 盡量使用 sealed 密封類別（易改非密封、難逆向；效能快、安全性高）。
• 衍生類別隱藏基底方法產生警告，用 new 關鍵字消除。

補充

• 靜態成員在堆上配置，CLR 建立型別物件時同步建立。
• 實例類別可包含靜態成員。