Почему Type.GetFields() не возвращает вспомогательные поля в базовом классе?

Question

В C#, если вы используете Type.GetFields() с типом, представляющим производный класс, он вернет а) все явно объявленные поля в производном классе, б) все вспомогательные поля автоматических свойств в производном классе и в) все явно объявленные поля в базовом классе.

Почему отсутствуют поля поддержки автоматических свойств в базовом классе?

Пример:

public class Base {
    public int Foo { get; set; }
}
public class Derived : Base {
    public int Bar { get; set; }
}
class Program {
    static void Main(string[] args) {
        FieldInfo[] fieldInfos = typeof(Derived).GetFields(
            BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic |
            BindingFlags.Instance | BindingFlags.FlattenHierarchy
        );
        foreach(FieldInfo fieldInfo in fieldInfos) {
            Console.WriteLine(fieldInfo.Name);
        }
    }
}

Это покажет только поле поддержки Бар, а не Foo.

Answer 1

Поле, являющееся опорным полем, не влияет на отражение. Единственное важное свойство вспомогательных полей - это то, что они являются частными.

Функции отражения не возвращают закрытые члены базовых классов, даже если вы используете FlattenHierarchy, Вам нужно будет вручную выполнить цикл по иерархии классов и запросить закрытые поля для каждого из них.

Я думаю FlattenHierarchy написано с намерением показать все элементы, видимые для кода в классе, на который вы смотрите. Таким образом, базовые члены могут быть скрыты / скрыты членами с одинаковыми именами в более производном классе, а частные члены вообще не видны.

Answer 2

Вот пересмотренная версия, использующая HashSet:

public static FieldInfo[] GetFieldInfosIncludingBaseClasses(Type type, BindingFlags bindingFlags)
{
    FieldInfo[] fieldInfos = type.GetFields(bindingFlags);

    // If this class doesn't have a base, don't waste any time
    if (type.BaseType == typeof(object))
    {
        return fieldInfos;
    }
    else
    {   // Otherwise, collect all types up to the furthest base class
        var currentType = type;
        var fieldComparer = new FieldInfoComparer();
        var fieldInfoList = new HashSet<FieldInfo>(fieldInfos, fieldComparer);
        while (currentType != typeof(object))
        {
            fieldInfos = currentType.GetFields(bindingFlags);
            fieldInfoList.UnionWith(fieldInfos);
            currentType = currentType.BaseType;
        }
        return fieldInfoList.ToArray();
    }
}

private class FieldInfoComparer : IEqualityComparer<FieldInfo>
{
    public bool Equals(FieldInfo x, FieldInfo y)
    {
        return x.DeclaringType == y.DeclaringType && x.Name == y.Name;
    }

    public int GetHashCode(FieldInfo obj)
    {
        return obj.Name.GetHashCode() ^ obj.DeclaringType.GetHashCode();
    }
}

Answer 3

Спасибо @CodeInChaos за быстрый и полный ответ!

В случае, если кто-то еще наткнется на это, вот быстрый обходной путь, который следует за полями до самого дальнего базового класса.

/// <summary>
///   Returns all the fields of a type, working around the fact that reflection
///   does not return private fields in any other part of the hierarchy than
///   the exact class GetFields() is called on.
/// </summary>
/// <param name="type">Type whose fields will be returned</param>
/// <param name="bindingFlags">Binding flags to use when querying the fields</param>
/// <returns>All of the type's fields, including its base types</returns>
public static FieldInfo[] GetFieldInfosIncludingBaseClasses(
    Type type, BindingFlags bindingFlags
) {
    FieldInfo[] fieldInfos = type.GetFields(bindingFlags);

    // If this class doesn't have a base, don't waste any time
    if(type.BaseType == typeof(object)) {
        return fieldInfos;
    } else { // Otherwise, collect all types up to the furthest base class
        var fieldInfoList = new List<FieldInfo>(fieldInfos);
        while(type.BaseType != typeof(object)) {
            type = type.BaseType;
            fieldInfos = type.GetFields(bindingFlags);

            // Look for fields we do not have listed yet and merge them into the main list
            for(int index = 0; index < fieldInfos.Length; ++index) {
                bool found = false;

                for(int searchIndex = 0; searchIndex < fieldInfoList.Count; ++searchIndex) {
                    bool match =
                        (fieldInfoList[searchIndex].DeclaringType == fieldInfos[index].DeclaringType) &&
                        (fieldInfoList[searchIndex].Name == fieldInfos[index].Name);

                    if(match) {
                        found = true;
                        break;
                    }
                }

                if(!found) {
                    fieldInfoList.Add(fieldInfos[index]);
                }
            }
        }

        return fieldInfoList.ToArray();
    }
}

Помните, что я вручную сравниваю поля во вложенном цикле for. Если у вас глубоко вложенные классы или чудовищно большие классы, не стесняйтесь использовать вместо этого HashSet<>.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Также имейте в виду, что это не ищет типы ниже в цепочке наследования. В моем случае я знаю, что при вызове метода я нахожусь в наиболее производном типе.