Main 和静态构造函数到底谁先执行？

最近被问到一个很有意思的问题，到底是 Main函数 先执行还是 静态构造函数 先执行？参考如下代码：

class Program{static Program(){Console.WriteLine("我是 静态构造 函数！");}static void Main(string[] args){Console.WriteLine("我是 main 方法！");}}

想要知道答案很简单，把代码跑起来哈 😄😄😄。

从输出结果看，静态函数先执行，这就很困惑了，一直都被教育，执行流应该是 非托管层 -> 托管层 -> Main入口 这条思路，咋就先执行 静态构造函数 了呢？

一：寻找答案

如果你会玩 windbg 并且能看懂一些汇编，那就非常简单了，可以通过 windbg 对 Main 函数下一个断点。

0:000> !bpmd Program.cs:14
0:000> g
JITTED ConsoleApp3!ConsoleApp3.Program.Main(System.String[])
Setting breakpoint: bp 04C40450 [ConsoleApp3.Program.Main(System.String[])]
Breakpoint 0 hit
ChangeEngineState
eax=04c40450 ebx=0057f354 ecx=02669e7c edx=7897aa50 esi=0057f300 edi=001940b0
eip=04c40450 esp=0057f2ec ebp=0057f2f4 iopl=0         nv up ei pl zr na pe nc
cs=0023  ss=002b  ds=002b  es=002b  fs=0053  gs=002b             efl=00000246
04c40450 55              push    ebp
0:000> !U 04c40450
Normal JIT generated code
ConsoleApp3.Program.Main(System.String[])
ilAddr is 04DD205E pImport is 035F9978
Begin 04C40450, size 36D:\net5\ConsoleApp4\ConsoleApp3\Program.cs @ 14:
>>> 04c40450 55              push    ebp
04c40451 8bec            mov     ebp,esp
04c40453 50              push    eax
04c40454 894dfc          mov     dword ptr [ebp-4],ecx
04c40457 b9e0d9b004      mov     ecx,4B0D9E0h
04c4045c ba01000000      mov     edx,1
04c40461 e8fe2eb1fb      call    00753364 (JitHelp: CORINFO_HELP_GETSHARED_NONGCSTATIC_BASE)
04c40466 833d38d9b00400  cmp     dword ptr ds:[4B0D938h],0
04c4046d 7405            je      04c40474
04c4046f e87cfcf473      call    coreclr!JIT_DbgIsJustMyCode (78b900f0)
04c40474 90              nopD:\net5\ConsoleApp4\ConsoleApp3\Program.cs @ 15:
04c40475 8b0d68206603    mov     ecx,dword ptr ds:[3662068h] ("")
04c4047b e8d0fcffff      call    04c40150 (System.Console.WriteLine(System.String), mdToken: 06000081)
04c40480 90              nopD:\net5\ConsoleApp4\ConsoleApp3\Program.cs @ 16:
04c40481 90              nop
04c40482 8be5            mov     esp,ebp
04c40484 5d              pop     ebp
04c40485 c3              ret

从输出信息看，一直被教育的 非托管层 -> 托管层 -> Main入口 这条链路是没有问题的，因为在执行 Console.WriteLine 之前有一条 call 00753364 (JitHelp: CORINFO_HELP_GETSHARED_NONGCSTATIC_BASE) 指令，接下来我们看看这条指令是干嘛的？

可以用 uf 00753364 反编译下这个方法，简化后的代码如下：

0:000> uf 00753364
00753364 89c8            mov     eax,ecx
00753366 f644101801      test    byte ptr [eax+edx+18h],1
0075336b 7401            je      0075336e  Branch0075336d c3              ret  Branch0075336e 55              push    ebp
0075336f 89e5            mov     ebp,esp
00753371 52              push    edx
00753372 e869c22f78      call    coreclr!JIT_GetSharedNonGCStaticBase_Portable (78a4f5e0)
00753377 5a              pop     edx
00753378 5d              pop     ebp
00753379 c3              ret0:000> uf 78a4f5e0
coreclr!JIT_GetSharedNonGCStaticBase_Portable [d:\a\_work\1\s\src\vm\jithelpers.cpp @ 1340]:1340 78a4f5e0 f644111801      test    byte ptr [ecx+edx+18h],11346 78a4f5e5 0f8403000000    je      coreclr!JIT_GetSharedNonGCStaticBase_Helper (78a4f5ee)  Branchcoreclr!JIT_GetSharedNonGCStaticBase_Portable+0xb [d:\a\_work\1\s\src\vm\jithelpers.cpp @ 1348]:1348 78a4f5eb 8bc1            mov     eax,ecx1355 78a4f5ed c3              retcoreclr!JIT_GetSharedNonGCStaticBase_Helper [d:\a\_work\1\s\src\vm\jithelpers.cpp @ 1399]:1399 78a4f5ee 6a5c            push    5Ch1399 78a4f5f0 b8aa9da978      mov     eax,offset coreclr!Debugger::GenericHijackFunc+0x1116a (78a99daa)1399 78a4f5f5 e87b110200      call    coreclr!_EH_prolog3_catch (78a70775)1399 78a4f5fa 8bfa            mov     edi,edx1399 78a4f5fc 8bf1            mov     esi,ecx1399 78a4f5fe 33db            xor     ebx,ebx...

从输出信息看，代码流程大概是: CORINFO_HELP_GETSHARED_NONGCSTATIC_BASE -> JIT_GetSharedNonGCStaticBase_Portable -> JIT_GetSharedNonGCStaticBase_Helper -> ...，调用链还是蛮深的，我就不往下追了，不过可以从名字上看，大概就是和 初始化静态变量 有关，那如何更好的验证呢？很简单，我们可以在 静态构造函数 上埋一个断点，然后查看调用链，看看上面有没有 JIT_GetSharedNonGCStaticBase_Helper 方法即可。

0:000> !bpmd Program.cs:9
0:000> g
JITTED ConsoleApp3!ConsoleApp3.Program..cctor()
Setting breakpoint: bp 04C50498 [ConsoleApp3.Program..cctor()]
Breakpoint 0 hit
ChangeEngineState
eax=04c50498 ebx=0057e848 ecx=0250ebb0 edx=0250ebb0 esi=0057e7c0 edi=00000000
eip=04c50498 esp=0057e7ac ebp=0057e7b4 iopl=0         nv up ei pl zr na pe nc
cs=0023  ss=002b  ds=002b  es=002b  fs=0053  gs=002b             efl=00000246
04c50498 55              push    ebp
0:000> k# ChildEBP RetAddr      
WARNING: Frame IP not in any known module. Following frames may be wrong.
00 0057e7b4 78a6a0ef     0x4c50498
01 0057e7b4 78a433bf     coreclr!CallDescrWorkerInternal+0x34 [D:\a\_work\1\s\src\vm\i386\asmhelpers.asm @ 615] 
02 0057e7e0 78a74422     coreclr!CallDescrWorkerWithHandler+0x62 [d:\a\_work\1\s\src\vm\callhelpers.cpp @ 72] 
03 0057e824 789a6e3b     coreclr!DispatchCallDebuggerWrapper+0x25 [d:\a\_work\1\s\src\vm\callhelpers.cpp @ 163] 
04 0057e874 789a6d70     coreclr!DispatchCallSimple+0x63 [d:\a\_work\1\s\src\vm\callhelpers.cpp @ 230] 
05 0057e8e8 789a5bed     coreclr!MethodTable::RunClassInitEx+0xb4 [d:\a\_work\1\s\src\vm\methodtable.cpp @ 3377] 
06 0057f230 789a593e     coreclr!MethodTable::DoRunClassInitThrowing+0x249 [d:\a\_work\1\s\src\vm\methodtable.cpp @ 3607] 
07 0057f250 78a4f648     coreclr!MethodTable::CheckRunClassInitThrowing+0xb9 [d:\a\_work\1\s\src\vm\methodtable.cpp @ 3762] 
08 0057f2d0 007e3377     coreclr!JIT_GetSharedNonGCStaticBase_Helper+0x5a [d:\a\_work\1\s\src\vm\jithelpers.cpp @ 1410] 
09 0057f2dc 04c50466     0x7e3377
0a 0057f2e8 78a6a0ef     0x4c50466
0b 0057f2f4 789eff91     coreclr!CallDescrWorkerInternal+0x34 [D:\a\_work\1\s\src\vm\i386\asmhelpers.asm @ 615] 
0c (Inline) --------     coreclr!CallDescrWorkerWithHandler+0x55 [d:\a\_work\1\s\src\vm\callhelpers.cpp @ 70] 
0d 0057f380 78a2c895     coreclr!MethodDescCallSite::CallTargetWorker+0x167 [d:\a\_work\1\s\src\vm\callhelpers.cpp @ 604] 
0e (Inline) --------     coreclr!MethodDescCallSite::Call+0x11 [d:\a\_work\1\s\src\vm\callhelpers.h @ 468] 
0f 0057f4fc 78a2e292     coreclr!RunMain+0x1e4 [d:\a\_work\1\s\src\vm\assembly.cpp @ 1558] 
...

上面的 08 号栈帧就是调用链上的 coreclr!JIT_GetSharedNonGCStaticBase_Helper 方法，那就说明找对了， 00 号栈帧就是当前的静态构造函数。