CLR via C# - CLR模型

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CLR 的執行模型

模塊/程序集

1.模塊

托管模塊組成部分

• PE32/PE32+頭 : PE即Portable Executable表示可執行文件
• CLR頭 : 包含所需的CLR版本,Main方法入口
• 元數據 : 元數據是一組數據表.其中的一些數據表描述了模塊中定義的內容,比如類型或成員。還有一些描述了托管模塊引用的內容，比如導入的類型、成員。
• IL代碼

元數據用途

1. 用于編譯，消除了C/CPP時期對頭文件的依賴
2. VS IntelliSense，VS讀取程序集的元數據，提供代碼提示
3. 允許垃圾回收器追蹤對象的生存期，CLR GC采用的是Mark-Sweep形式，在mark階段，元數據可以提供某一對象的某一字段引用了哪個其他的對象，可以把引用的對象也mark一下，防止被GC回收

2.程序集

程序集是一個或多個模塊/資源 文件的邏輯分組。程序集是重用、安全性、以及版本控制的最小單元。一般認為一個dll/exe是一個程序集，但是還可以生成多文件程序集，使用AL.exe

如何判斷是否安裝了.NET Framework，只需檢查%SystemRoot%/System32/MSCorEE.dll文件即可如圖，文件說明寫出是 .NET Runtime Execution Engine

執行程序集中的代碼 JIT

當一個方法第一次執行時，CLR內部的某個表會為該方法所在類型的所有方法創建一個記錄項,對應著一個地址,在JIT編譯IL => Native code時查找IL代碼,JIT編譯好的Native Code存放在內存中,并更新表中的地址,也就是下一次調用該方法時,直接執行的是Native Code,不用再次經過JIT了。這個不用是在一個程序的執行時間內，要是將程序關閉了，再打開還得重來。.NET都是半解釋性性語言。

CTS ： 通用類型系統CLS ： 通用語言規范由于各個語言實現的不盡一致，MS定義了一個公共語言規范(Common Language Specification),它詳細定義了一個最小功能集.例如使用[assembly:CLSCompliant(tue)]指定此程序集是CLS兼容的

public UInt32 Abc()public int Xyz()public int xyz()

以上會得到警告,因為有的語言沒有unsigned int,而Xyz和xyz方法,是依靠大小寫來區分的,像VB 就不能區分這兩個方法.

在CLS中,類型的成員要么是一個字段,要么是一個方法,像是C#提供的屬性(PRoperty),事件(event)/委托(delegate)/運算符重載 都是C#編譯器提供的,到IL層,只有字段和方法.delegate會變成一個類,這個另說.

程序集生成/打包/部署

csc.exe csharp compiler

class Hello{public static void Main(){System.Console.WriteLine("Hello World ...");}}

csc /out:hello.exe /target:exe hello.cs

• /out表示 輸出文件

• /target 或者 /t 表示輸出類型

  1. exe 表示CUI,控制臺窗口
  2. winexe GUI應用程序
  3. library 生成dll
  4. module 生成.netmodule模塊,/addmodule:添加module引用

• /reference: 或 /r 表示添加引用

csc hello.cs會生成hello.exe/out:hello.exe 和 /t:exe 是默認的

CSC編譯時默認引用MSCorLib.dll,可以指定/nostdlib使程序不默認引用這個

響應文件(.rsp)

在CSC編譯的時候,/r /t /out 命令可以保存在一個文件了,如MyProj.rsp

csc @MyProj.rsp hello.cs

還會在CSC.exe 相同目錄中查找一個全局的CSC.rsp文件,例如我的電腦上是C:/Windows/Microsoft.NET/Framework/v4.0.30319/csc.rsp里面Reference了一堆基本的dll,使用/noconfig指定編譯時忽略這個全局響應文件

使用/r:xxx.dll來引用一個dll時,查找路徑為

1. 工作目錄,當前目錄
2. CSC.exe所在目錄,MSCorLib.dll從這個文件獲取
3. /lib編譯時指定 or LIB環境變量

將模塊合并成程序集

hello.cs

class Hello{public static void Main(){System.Console.WriteLine("Hello World ...");Method.AStaticMethod();}}

method.cs

public class Method{public static void AStaticMethod(){System.Console.WriteLine("Hello from another module ...");}}

執行

csc /t:module method.cscsc /addmodule:method.netmodule hello.cshello

結果生成的netmodule文件是一個不包含清單元數據表的PE文件,添加到一個程序集后,這個netmodule不能刪除,刪除會拋出FileNotFoundException

未經處理的異常:  System.IO.FileNotFoundException: 未能加載文件或程序集“method.netmodule”或它的某一個依賴項。系統找不到指定的文件。 ---> System.IO.FileNotFoundException: 系統找不到指定的文件。 (異常來自 HRESULT:0x80070002)   --- 內部異常堆棧跟蹤的結尾 ---   在 Hello.Main()

使用AL.exe 程序連接器

al.exe /t:library /out:example.dll a.netmodule b.netmodule

使用/link[resource]連接資源/resource 嵌入資源

程序集的私有部署

探測目錄

1. AppDir/ABC.dll
2. AppDir/ABC/ABC.dll
3. AppDir/privatePath/ABC.dll
4. AppDir/privatepath/ABC/ABC.dll

privatePath在app.config中配置

<configuration>    <runtime>        <assemblyBinding>            <probing privatePath="Private"...

強命名程序集

sn -k magicdawn.snk //創建一個snk,包含私鑰公鑰csc /keyfile:magicdawn.snk hello.cs

或者

sn -p magicdawn.snk magicdawn.PublicKey //創建兩個,publickey只包含公鑰sn -tp magicdawn.PublicKey //查看公鑰