Помогите понять, как представляется объект в памяти в C#?

#c_sharp

Например, у меня есть базовый класс А и наследующийся от него класс B.

A objA = new B();


Создав объект objA, какого же все-таки типа я получаю объект?
Хранятся ли где-то в памяти указатели на все родительские классы? 
    

Ответы

Ответ 1

Если у вас A и B — классы (то есть, ссылочные типы), следует различать между compile-time
(заявленным) типом ссылки и runtime- (фактическим) типом.

Заявленный тип — A, и на этапе компиляции вы по этой ссылке можете пользоваться лишь
операциями, доступными в классе A. А фактический тип — B (и это легко проверить, определив
виртуальную функцию в A и перекрыв её в B).

Ссылка в C# может ссылаться на любой объект типа, совместимого по присваиванию с
типом ссылки. Например, если A — класс, то объект производного типа. Если A — интерфейс,
то объект типа, имплементирующего интерфейс. (Интерфейсы в C# не являются классами.)
Если A = object, то (упакованные) типы-значения наподобие int.



Как именно хранятся в памяти объекты, вам не должно быть интересно: это не оговаривается
стандартом (как и само наличие стека и кучи, например). Вам должны быть важны только
семантика присваивания и тождества: если вы присваиваете одной ссылке другую, они ссылаются
на один и тот же объект, и изменения в этом объекте видны по обеим ссылкам. Тождественными
считаются ссылки, ссылающиеся на один и тот же объект (для проверки нужно использовать
object.ReferenceEquals).



А если А — структура (то есть, тип-значение), то от неё вовсе нельзя наследоваться.
Для структур при присваивании вы получаете копию структуры, и изменения в одной не
влияют на изменения в другой. Тождественными считаются структуры с одинаковыми полями.
Разные два экземпляра такой структуры не отличимы (так же как вы не отличаете два «экземпляра»
числа 5, например).


Ответ 2

С оговоркой на текущую реализацию CLR и предполагая что под классом вы подразумевали
именно класс:

После выполнения вашего кода вы получите:


Экземпляр класса B, лежащий в куче.
Адрес этого экземпляра, лежащий в локальной переменной objA.


Внутри экзепляра класса лежит системное поле TypeHandle, которое указывает на таблицу
методов (MethodTable) типа (класса B), которому принаджежит экземпляр.

Внутри MethodTable есть ссылка на метаданные о собственно типе B (полях, свойствах,
методах и прочем) - EEClass.

В EEClass класса B есть ссылка на EEClass родительского типа - класса A.

В целом получается примерно так: 



Картинка взята из MSDN: Внутреннее устройство .NET Framework — как CLR создает объекты
периода выполнения - статья чуть битая, картинки подгружаются по клику.


Ответ 3

Если A - reference type, то вы получаете ссылку, которая ссылается на некоторый объект
в хипе. Объект этот имеет тип B, с ним лежит ссылка на объект его типа (который тоже
где-то в хипе).
Если A - value type, то вы получаете ссылку objA на объект в стеке.

У Рихтера в "CLR via C#" об этом хорошо описано. "Chapter 4 Type Fundamentals, How
Things Relate at Runtime ", стр. 105