C#中new()约束实例化后赋值修改基类隐藏字段的原因咨询

调试时观察到Child.Wrapper的实例MyWrapperInstance，仅Base.BaseWrapper的隐藏Node字段被赋值为通过new()构造的Child.Node实例，而MyWrapperInstance.Node仍为null，与预期不符。

代码示例 #

var MyChildInstance = new Child();
var MyWrapperInstance = MyChildInstance.New();
// 结果为true:
var isNull = MyWrapperInstance.Node is null;

public class Base
{
    public class BaseNode { }
    public class BaseWrapper
    {
        public BaseNode Node;
    }
    public TWrapper MakeNew<TWrapper, TNode>()
      where TWrapper : BaseWrapper, new()
      where TNode : BaseNode, new()
    {
        var wrapper = new TWrapper()
        {
            Node = null
        };
        // 预期赋值派生类属性，但实际修改了基类隐藏字段
        wrapper.Node = new TNode();

        return wrapper;
    }
}

public class Child : Base
{
    public class Node : BaseNode { }
    public class Wrapper : BaseWrapper
    {
        // 隐藏BaseWrapper的字段
        public new Node Node;
    }

    public Wrapper New() => MakeNew<Wrapper, Node>();
}

环境：Visual Studio 17.3，.NET 6.0控制台应用

原因分析 #

核心是字段隐藏（new关键字）的编译时绑定特性：

• 在Base.MakeNew方法中，wrapper的声明类型受泛型约束限制为BaseWrapper，编译器会根据编译时类型解析wrapper.Node，因此实际访问的是BaseWrapper类中的Node字段，而非派生类Wrapper中用new关键字创建的同名新字段。
• 字段不支持多态，new关键字只是在派生类中生成了一个与基类同名的独立字段，并非覆盖基类成员。编译阶段就会确定要访问的字段，运行时不会根据实例的实际类型动态切换。
• 即便wrapper的实际类型是Wrapper，但在MakeNew方法的上下文里，编译器仅能识别它是BaseWrapper的子类，因此只会绑定到基类的Node字段。

解决方法 #

方法1：使用虚属性+重写（推荐，符合多态设计） #

将字段改为虚属性，派生类用override重写而非new隐藏：

public class Base
{
    public class BaseNode { }
    public class BaseWrapper
    {
        public virtual BaseNode Node { get; set; }
    }
    public TWrapper MakeNew<TWrapper, TNode>()
      where TWrapper : BaseWrapper, new()
      where TNode : BaseNode, new()
    {
        var wrapper = new TWrapper();
        wrapper.Node = new TNode();
        return wrapper;
    }
}

public class Child : Base
{
    public class Node : BaseNode { }
    public class Wrapper : BaseWrapper
    {
        public override Node Node { get; set; }
    }

    public Wrapper New() => MakeNew<Wrapper, Node>();
}

方法2：强制转换为派生类类型访问字段 #

在MakeNew方法中，将wrapper强制转换为TWrapper后访问派生类的Node字段：

public TWrapper MakeNew<TWrapper, TNode>()
  where TWrapper : BaseWrapper, new()
  where TNode : BaseNode, new()
{
    var wrapper = new TWrapper();
    // 强制转换后访问派生类的Node字段
    ((TWrapper)wrapper).Node = (TNode)new TNode();
    return wrapper;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user266517