CLR 的执行模型

模块/程序集

1.模块

托管模块组成部分

PE32/PE32+头 : PE 即 Portable Executable 表示可执行文件
CLR 头 : 包含所需的 CLR 版本,Main 方法入口
元数据 : 元数据是一组数据表.其中的一些数据表描述了模块中定义的内容,比如类型或成员。还有一些描述了托管模块引用的内容，比如导入的类型、成员。
IL 代码

元数据用途

用于编译，消除了 C/CPP 时期对头文件的依赖
VS IntelliSense，VS 读取程序集的元数据，提供代码提示
允许垃圾回收器追踪对象的生存期，CLR GC 采用的是 Mark-Sweep 形式，在 mark 阶段，元数据可以提供某一对象的某一字段引用了哪个其他的对象，可以把引用的对象也 mark 一下，防止被 GC 回收

2.程序集

程序集是一个或多个模块/资源文件的逻辑分组。程序集是重用、安全性、以及版本控制的最小单元。一般认为一个 dll/exe 是一个程序集，但是还可以生成多文件程序集，使用 AL.exe

如何判断是否安装了.NET Framework，只需检查%SystemRoot%\System32\MSCorEE.dll文件即可
如图，文件说明写出是 .NET Runtime Execution Engine

执行程序集中的代码 JIT

当一个方法第一次执行时，CLR 内部的某个表会为该方法所在类型的所有方法创建一个记录项,对应着一个地址,在 JIT 编译 IL => Native code 时查找 IL 代码,JIT 编译好的 Native Code 存放在内存中,并更新表中的地址,也就是下一次调用该方法时,直接执行的是 Native Code,不用再次经过 JIT 了。这个不用是在一个程序的执行时间内，要是将程序关闭了，再打开还得重来。.NET 都是半解释性性语言。

CTS ：通用类型系统
CLS ：通用语言规范
由于各个语言实现的不尽一致，MS 定义了一个公共语言规范(Common Language Specification),它详细定义了一个最小功能集.
例如使用[assembly:CLSCompliant(tue)]指定此程序集是 CLS 兼容的

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

以上会得到警告,因为有的语言没有 unsigned int,而 Xyz 和 xyz 方法,是依靠大小写来区分的,像 VB 就不能区分这两个方法.

在 CLS 中,类型的成员要么是一个字段,要么是一个方法,像是 C#提供的属性(Property),事件(event)/委托(delegate)/运算符重载都是 C#编译器提供的,到 IL 层,只有字段和方法.delegate 会变成一个类,这个另说.

程序集生成/打包/部署

csc.exe csharp compiler

hello.cs

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

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

/out 表示输出文件
/target 或者 /t 表示输出类型
1. exe 表示 CUI,控制台窗口
2. winexe GUI 应用程序
3. library 生成 dll
4. module 生成.netmodule 模块,/addmodule:添加 module 引用
/reference: 或 /r 表示添加引用

csc hello.cs会生成 hello.exe
/out:hello.exe 和 /t:exe 是默认的

CSC 编译时默认引用 MSCorLib.dll,可以指定/nostdlib使程序不默认引用这个

响应文件(.rsp)

在 CSC 编译的时候,/r /t /out 命令可以保存在一个文件了,如 MyProj.rsp

1	csc @MyProj.rsp hello.cs

还会在 CSC.exe 相同目录中查找一个全局的CSC.rsp文件,例如我的电脑上是C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319\csc.rsp里面 Reference 了一堆基本的 dll,使用/noconfig指定编译时忽略这个全局响应文件

使用/r:xxx.dll 来引用一个 dll 时,查找路径为

工作目录,当前目录
CSC.exe 所在目录,MSCorLib.dll 从这个文件获取
/lib 编译时指定 or LIB 环境变量

将模块合并成程序集

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 ...");
    }
}

执行

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csc /t:module method.cs
csc /addmodule:method.netmodule hello.cs
hello

结果

生成的 netmodule 文件是一个不包含清单元数据表的 PE 文件,添加到一个程序集后,这个 netmodule 不能删除,删除会抛出 FileNotFoundException

未经处理的异常:  System.IO.FileNotFoundException: 未能加载文件或程序集“method.n
etmodule”或它的某一个依赖项。系统找不到指定的文件。 ---> System.IO.FileNotFound
Exception: 系统找不到指定的文件。 (异常来自 HRESULT:0x80070002)
   --- 内部异常堆栈跟踪的结尾 ---
   在 Hello.Main()

使用 AL.exe 程序连接器

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

使用
/link[resource]连接资源
/resource 嵌入资源

程序集的私有部署

探测目录

AppDir\ABC.dll
AppDir\ABC\ABC.dll
AppDir\privatePath\ABC.dll
AppDir\privatepath\ABC\ABC.dll

privatePath 在 app.config 中配置

<configuration>
  <runtime>
    <assemblyBinding xmlns="urn:schemas-microsoft-com:asm.v1">
      <probing privatePath = "net_assembly" />
    </assemblyBinding>
  </runtime>
</configuration>

强命名程序集

1 2	sn -k magicdawn.snk //创建一个snk,包含私钥公钥 csc /keyfile:magicdawn.snk hello.cs

或者

1 2	sn -p magicdawn.snk magicdawn.PublicKey //创建两个,publickey只包含公钥 sn -tp magicdawn.PublicKey //查看公钥

Magicdawn

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