为什么静态和非静态方法不能共享相同的签名？

Question

C#提供了函数重载时使用的以下签名特性。

我们知道，对于重载，只考虑参数；它们的数量和类型，但多态性的目标是根据调用策略提供相同的名称，但不同的用法。

如果我有一个类包含两个具有相同名称和签名的方法，而一个是静态的，另一个不是，C#编译器抛出一个错误；"类已经定义了一个名为'foo'的成员，具有相同的参数类型"。对这两个方法的调用将是不同的；一个带有对象名，一个带有类名的静态方法。因此，调用策略没有含糊之处。那为什么它会抛出一个错误？

 class Example {

    public void foo() { }
    public static void foo() { }

}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {

        Example e = new Example();
        e.foo(); 

    }
}

Answer 1

我觉得你的问题是“为什么标准选择禁止声明两种仅因静态关键字而不同的方法？”，因此“因为标准这么说”的答案对我来说并不合适。

现在，问题是，可能有任何原因。标准就是法律，它可以是任意的。如果没有参与语言设计的人的帮助，我们所能做的就是推测原因，试图揭示法律的精神。

这是我的猜测。我认为这一选择有三个主要原因：

C和Java是C#的鼓舞人心的语言，遵守与这些语言相同的重载规则是有意义的。至于为什么在这些语言中是这样，我不知道。关于C，我发现了一个类似的问题，尽管没有回答为什么会这样（在“标准这么说”之外）。

正如其他人和OP所指出的，允许除了static关键字之外的相同签名会强制用户以明确的方式调用方法（通过在类名或实例名前加前缀）。这增加了代码的复杂性。当然，这可以通过字段和参数来完成。但是，有些人不同意这种用法，他们更喜欢为字段选择不同的名称（在字段前面加上u或m_u）。

这是我在这里的理解，所以我可能完全错了（至少@user2864740认为这个参数是可疑的——请参阅注释），但我觉得静态成员是在OOP中引入“函数式编程”的一种方式。它们不绑定到特定的实例，因此它们不会修改对象的内部状态（如果它们修改另一个对象的状态，那么它们应该是该另一个对象的非静态方法），以一种“纯”的方式。因此，我不理解“纯函数”在语义上如何与常规对象方法足够接近，从而使它们共享相同的名称。

Answer 2

发生此错误是因为这是C语言规范中定义行为的方式。任何“模棱两可”的用法（或消除歧义的方法）都是不相关的，尽管这种推理和边缘案例可能导致设计师不明确允许这种区别。。或者，它可能只是一种对基础数据的C#编目。NET CLI/CLR限制¹。

从C#规范中的3.6签名和重载（与链接留档一致），格式化为项目符号：

方法的签名包括

• 方法的名称，
• 类型参数的数量，以及
• 每个形式参数的类型和种类（值、引用或输出）...

方法修饰符（包括static）在此不被视为方法签名的一部分。

从“1.6.6方法”中，我们得到了限制和一致的总结：

方法的签名在声明该方法的类中必须是唯一的。方法的签名由方法的名称、类型参数的数量和{其参数的数量、修饰符和类型}组成。。

此限制适用于多态性所考虑的方法之前（且独立于该方法）。

另外，作为结束语：实例方法必须是虚拟的或通过接口访问，才能在C#中运行时多态。（方法隐藏和方法重载可以说是编译时多态性的一种形式，但这是另一个主题。）

¹有人支持这一点，这仅仅是由于限制了。NET CLI/CLR本身不值得绕过（即出于互操作性原因）。来自ECMA-335中的“I.8.6.1.5方法签名”：

方法签名由

• 呼叫约定[CLS规则15：“CLS支持的唯一呼叫约定是标准托管呼叫约定]，
• 泛型参数的数量，如果方法是泛型的，
• [省略规则]
• 零个或多个参数签名的列表，每个参数对应一个方法-和，
• 结果值的类型签名（如果生成）

方法签名由方法定义声明。除了参数签名的约束外，只能向方法签名添加一个约束[CLS规则15:“vararg约束不是CLS的一部分”]：

• 可以包括vararg约束，以指示超过此点的所有参数都是可选的。出现时，调用约定应为支持变量参数列表的约定

因此，C#/CLS和ECMA签名组件之间的交集是方法名、“通用参数的数量”和“零个或多个参数签名的列表”。

Answer 3

它抛出错误的原因是，可以从非静态方法调用静态方法，而无需指定类型名。在这种情况下，编译器将无法确定调用哪个方法。

public class Foo()
{
   public static void MyMethod() {};
   public void MyMethod() {}

   public void SomeOtherMethod()
   {
      MyMethod(); // which method we're calling static or non-static ?
   }
}

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