Недавно проходил собеседование, и среди прочих был вопрос о порядке вызова конструкторов в C#. После ответа собеседующий решил продемонстрировать эрудицию и заявил, что вот в Java конструктор базового типа можно вызвать в любом месте конструктора производного типа, и C#, конечно, в этом проигрывает.


Но это уже не имело значения, потому что вызов был принят.

Подготовка

Создаем цепочку наследования. Для простоты будем использовать конструкторы без параметров. В конструкторе будем выводить информацию о типе и идентификатор объекта, на котором он вызывается.

public class A
{
    public A()
    {
        Console.WriteLine($"Type '{nameof(A)}' .ctor called on object #{GetHashCode()}");
    }
}

public class B : A
{
    public B()
    {
        Console.WriteLine($"Type '{nameof(B)}' .ctor called on object #{GetHashCode()}");
    }
}

public class C : B
{
    public C()
    {
        Console.WriteLine($"Type '{nameof(C)}' .ctor called on object #{GetHashCode()}");
    }
}

Запускаем программу:

class Program
{
    static void Main()
    {
        new C();
    }
}

И получаем вывод:

Type 'A' .ctor called on object #58225482
Type 'B' .ctor called on object #58225482
Type 'C' .ctor called on object #58225482


Удаление дублирующегося кода

Добавляем вспомогательный класс:

internal static class Extensions
{
    public static void Trace(this object obj) =>
        Console.WriteLine($"Type '{obj.GetType().Name}' .ctor called on object #{obj.GetHashCode()}");
}

И заменяем во всех конструкторах

Console.WriteLine($"Type '{nameof(...)}' .ctor called on object #{GetHashCode()}");

на

this.Trace();

Однако теперь программа выводит:

Type 'C' .ctor called on object #58225482
Type 'C' .ctor called on object #58225482
Type 'C' .ctor called on object #58225482

В нашем случае можно использовать следующую хитрость. Кто знает о типах времени компиляции? Компилятор. А еще он выбирает перегрузки методов на основе этих типов. И для обобщенных типов и методов генерирует сконструированные сущности тоже он. Поэтому возвращаем правильный вывод типов, переписав метод Trace следующим образом:

public static void Trace<T>(this T obj) =>
    Console.WriteLine($"Type '{typeof(T).Name}' .ctor called on object #{obj.GetHashCode()}");

Получение доступа к конструктору базового типа

Здесь на помощь приходит рефлексия. Добавляем в Extensions метод:

public static Action GetBaseConstructor<T>(this T obj) =>
    () => typeof(T)
          .BaseType
          .GetConstructor(Type.EmptyTypes)
          .Invoke(obj, Array.Empty<object>());

В типы B и C добавляем свойство:

private Action @base => this.GetBaseConstructor();

Вызов конструктора базового типа в произвольном месте

Меняем содержимое конструкторов B и C на:

this.Trace();
@base();

Теперь вывод выглядит так:

Type 'A' .ctor called on object #58225482
Type 'B' .ctor called on object #58225482
Type 'A' .ctor called on object #58225482
Type 'C' .ctor called on object #58225482
Type 'A' .ctor called on object #58225482
Type 'B' .ctor called on object #58225482
Type 'A' .ctor called on object #58225482


Изменение порядка вызова конструкторов базового типа

Внутри типа A создаем вспомогательный тип:

protected class CtorHelper
{
    private CtorHelper() { }
}

Так как здесь важна только семантика, конструктор типа целесообразно сделать закрытым. Создание экземпляров не имеет смысла. Тип предназначен исключительно для различения перегрузок конструкторов типа A и производных от него. По этой же причине тип следует разместить внутри A и сделать защищенным.

Добавляем в A, B и C соответствующие конструкторы:

protected A(CtorHelper _) { }
protected B(CtorHelper _) { }
protected C(CtorHelper _) { }

Для типов B и C ко всем конструкторам добавляем вызов:

: base(null)

И вывод становится:

Type 'C' .ctor called on object #58225482
Type 'B' .ctor called on object #58225482
Type 'A' .ctor called on object #58225482


Осмысление результата

Добавив в Extensions метод:

public static void TraceSurrogate<T>(this T obj) =>
    Console.WriteLine($"Type '{typeof(T).Name}' surrogate .ctor called on object #{obj.GetHashCode()}");

и вызвав его во всех конструкторах, принимающих CtorHelper, мы получим вывод:

Type 'A' surrogate .ctor called on object #58225482
Type 'B' surrogate .ctor called on object #58225482
Type 'C' .ctor called on object #58225482
Type 'A' surrogate .ctor called on object #58225482
Type 'B' .ctor called on object #58225482
Type 'A' .ctor called on object #58225482

Порядок следования конструкторов по принципу базовый/производный, конечно, не изменился. Но все же порядок следования доступных клиентскому коду конструкторов, несущих смысловую нагрузку, удалось поменять благодаря перенаправлению через вызовы недоступных клиенту ничего не делающих вспомогательных конструкторов.