Q1: 什么是CLR？

A1: CLR (Common Language Runtime) 是一個可以由多種編程語言使用的“運行時”。

Q2: CLR的核心功能有哪些？

A2: 1）內存管理；2）程序集加載；3）安全性；4）異常處理；5）線程同步

Q3: CLR與使用的編程語言有關嗎？

A3: 無關。只要編譯器是面向CLR的就行。

Q4: 選用不同編程語言經過面向CLR的編譯器編譯后生成的結果相同嗎？

A4: 相同。無論選擇什么語言，相應的編譯器變異的結果都是一個托管模塊，即一個標準的32位PE (Portable Executable) 32文件或64位PE32+文件。它們都需要CLR才能執行。

Q5: 托管模塊的組成部分是什么，它們的作用分別是什么？

A5: 1）PE32或PE32+頭；2）CLR頭；3）元數據；4）中間語言

PE32頭：1）標識了文件類型（GUI, CUI, DLL）；2）包含一個文件生成時間的時間標記；3）包含與本地CPU代碼有關的信息（在該模塊包含CPU代碼的情況下）。

CLR頭：1）包含需要的CLR版本；2）托管模塊入口方法的MethodDef元數據標記；3）模塊的元數據，資源，強名稱，一些標記以及不太重要的數據項的位置及大小。

元數據：1）包含描述源代碼中定義的類型及成員的元數據表；2）包含描述源代碼中引用的類型和成員。

中間語言：編譯器編譯源代碼生成的代碼，運行時會被CLR編譯為本地CPU指令。

Q6: 什么是程序集？

A6: 程序集是一個抽象的概念，它是一個或多個模塊/資源文件的邏輯分組，也是重用，安全性以及版本控制的最小單元。 生成的程序集既可以是一個可執行文件（exe）也可以是一個DLL.

Q7: 托管模塊和程序集之間的關系是什么？

A7: 默認情況下，編譯器實際會把生成的托管模塊轉換為程序集，程序集的清單中會指明該程序集僅有一個文件構成。如果項目中只有一個托管模塊，沒有資源文件或數據文件，那么程序集就是托管模塊。如果想將多個文件合并到一個程序集，則需要使用其他工具來實現。

Q8: 方法執行的過程是什么？首次執行和之后執行有區別嗎？

A8: 執行一個方法需要將程序集中的IL轉換為本地CPU指令，這項工作由CLR的JIT（即時）編譯器來完成。用如下例子講解：

分析準備階段：

1)      CLR檢測Main代碼引用的所有類型，此例中為Console類型；

2)      CLR分配一個內部數據結構，用于管理對引用的類型（即Console類型）的訪問。Console類型中的所有方法在這個內部結構中都有一個入口， 通過該入口可以找到方法的具體實現；對該內部結構初始化時，CLR將每個方法的入口都設置成指向JITCompiler函數（CLR內部未文檔化的一個函數）；

執行階段：

1)      Main方法中首次調用WriteLine方法時，JITCompiler函數會被調用，這個函數知道調用的是哪個方法（WriteLine），以及什么類型（Console）調用了該方法；

2)      JITCompiler在定義了該類型的程序集元數據中查找該方法（WriteLine）的IL，并對IL進行驗證，若無誤，則將該IL編譯為本地CPU指令；

3)      將本地CPU指令保存至一個動態分配的內存塊；

4)      JITCompiler返回最初為Console類型創建的內部結構，找到WriteLine方法的入口，并將之前設置的指向JITCompiler的引用改為指向保存本地CPU指令的內存塊；

5)      JITCompiler回到保存本地CPU指令的內存塊，并執行該指令。

當Console.WriteLine("Hello")執行結束后，繼續執行下一行代碼Console.WriteLine("Goodbye")，由于Console.WriteLine方法已經編譯為本地CPU指令了，就會跳過JITCompiler函數的繁瑣操作，直接執行本地CPU代碼。但當應用程序終止后再次啟動運行這段代碼，JIT編譯器必須重新將IL編譯為本地CPU指令，因為之前是保存在內存塊中的，程序終止后內存塊會被清空。

Q9: IL有什么優勢？

A9: IL可以提高應用程序的健壯性和安全性。在將IL編譯為本地CPU指令時，CLR會執行驗證過程，確保代碼做的一切都是安全的（參數數量是否正確，參數類型是否正確，返回值是否被正確使用等等）。

Q10: 比較CLR, CTS和CLS.

A10: CLR是一個可以由多種編程語言使用的“運行時”, 它是圍繞類型展開的，類型為應用程序和其他類型公開了功能，通過類型，可以用一種編程語言系的代碼和另一種編程語言寫的代碼進行溝通，而CTS則是一個”通用類型系統”，它描述了類型的定義和行為。而由于CLR允許一種語言使用另一種語言定義的類型，但各種編程語言存在極大的區別，例如有些語言區分大小寫而有些語言不區分，CLS是一個 ”公共語言規范”， 它定義了一個最小功能集，用一種語言定義了一種類型時，若想要其他語言可以使用該類型，就不要在該類型的public和protected成員中使用超出CLS的功能。每種編程語言都提供了CLR/CTS的一個子集以及CLS的一個超集。