[C#]C#學(xué)習(xí)筆記-CIL和動態(tài)程序集

C#學(xué)習(xí)筆記-CIL和動態(tài)程序集

羅朝輝（http://www.rzrgm.cn/kesalin/）

《C#與.NET高級程序設(shè)計(jì)》讀書筆記

1，System.Reflection.Emit 命名空間提供了很多在運(yùn)行時能夠在內(nèi)存中產(chǎn)生.NET程序集的類型，在內(nèi)存中定義和執(zhí)行程序集的正式術(shù)語是動態(tài)程序集（dynamic assembly）。我們使用專有的 CIL（公共中間語言）指令集來動態(tài)構(gòu)建程序集。

2，CIL 本質(zhì)上就是.NET平臺的母語，當(dāng)我們選擇某種托管的編程語言（C#，VB，COBOL.NET等）構(gòu)建.NET程序集時，同這個語言相關(guān)的編譯器就會把源代碼翻譯成CIL。我們可以直接使用.NET Framework SDK提供的 CIL 和 CIL編譯器（ilasm.exe）來開發(fā)和構(gòu)建.NET程序集，雖然通常我們很少這么做。這么說把CIL對應(yīng).NET開發(fā)人員就好比匯編語言對于一個C++程序員一樣。

3，CIL定義了一組通用的關(guān)鍵字，這些關(guān)鍵字可以分為三個類別：CIL指令，CIL特性和CIL操作碼。
CIL指令用于描述.NET程序集總體結(jié)構(gòu)，它用于通知CIL編譯器如何定義在程序集用到的命名空間，類型和成員。CIL指令語法上使用一個(.)的前綴來表示，如：.namespace, .class, .publickeytoken, .method, .assembly等。
CIL特性可以限定應(yīng)該如何處理一個 CIL 指令。例如：一個.class指令可以同public特性（明確類的可見性），extends特性（明確類的基類）和 implements特性（明確類支持的接口）相結(jié)合。
CIL操作碼提供類的實(shí)現(xiàn)邏輯。如：ldstr（轉(zhuǎn)載字符串），box，unbox，throw，sizeof等。

4，CIL是一個完全以棧為基礎(chǔ)的開發(fā)語言，在CIL中用來負(fù)責(zé)這個棧實(shí)現(xiàn)的部分叫做虛擬執(zhí)行棧。將操作碼壓入這個棧的過程叫做加載（Load），將操作碼從棧頂移到內(nèi)存中（如局部變量）的過程叫做存儲（store）。 CIL不允許直接訪問一個數(shù)據(jù)，包括局部變量，方法中傳入的變量或者類型的字段數(shù)據(jù)。為了實(shí)現(xiàn)訪問，必須顯式地加載數(shù)據(jù)到棧中，并在使用時彈出。

5，正反向工程：可以使用ildasm.exe將程序集的CIL代碼導(dǎo)出到外部文件，有了CIL代碼也可以使用CIL編譯器ilasm.exe重新編譯。正反向工程讓我們能夠修改一個沒有源代碼的程序集，也可以補(bǔ)充可與COM互操作的程序集在在裝換過程中丟失的IDL特性。

6，動態(tài)程序集在運(yùn)行中通過使用 System.Reflection.Emit命名空間提供的類型在內(nèi)存中創(chuàng)建，System.Reflection.Emit 命名空間使得在運(yùn)行時創(chuàng)建程序集及其模塊，類型定義以及CIL實(shí)現(xiàn)邏輯成為可能。一旦完成了這些，就可以將內(nèi)存中的二進(jìn)制程序保存到磁盤上生成一個新的靜態(tài)程序集。盡管創(chuàng)建動態(tài)程序集不是很常見，但在如下一些場合這個技術(shù)還是非常有用：第一，構(gòu)建需要根據(jù)用戶的輸入來生成程序集文件的.NET開發(fā)工具；第二，構(gòu)建需要在運(yùn)行時通過元數(shù)據(jù)來生成遠(yuǎn)程類型的代理的程序；第三，希望加載靜態(tài)程序集并能夠動態(tài)地插入新的類型到二進(jìn)制鏡像中。