CLR基础,CLR运行过程,使用dos命令创建、编译、运行C#文件,查看IL代码
CLR是Common Language Runtime的缩写,是.NET程序集或可执行程序运行的一个虚拟环境。CLR用于管理托管代码,但是它本身是由非托管代码编写的,并不是一个包含了托管代码的程序集,所以不能使用IL DASM进行查看,但CLR以dll的形式位于.NET版本号文件夹内。
□ C#源代码从编译到CLR运行的全过程
→编写C#源代码,以class,struct,enum,interface,delegate...的形式
→编译器把源代码编译成.dll或.exe,其中包含了一些重要信息
PE/COFF头:
它是Portable Executable/Common Object File Format的缩写,Windows操作系统之所以能加载.dll或运行.exe就是因为.dll或.exe包含PE/COFF头。Windows本身的应用程序带有Windows PE,而用.NET开发的程序集或可执行程序带有.NET PE,如果是Windows PE,操作系统执行该应用程序,如果是.NET PE,就交给CLR运行时来执行。
CLR头:
告诉操作系统这个PE/COFF头是一个.NET程序集,随之把CLR的编译环境运行起来。
清单:
描述程序集本身的信息,比如名称、版本、文化、程序集包含的资源、组成程序集的文件等。
元数据:
描述程序集包含的内容,比如程序集包含的模块、类型、类型成员的可见性(public, private,protected等)。查看元数据的过程叫反射。
CIL代码:
也就是元数据中类型的实现,包括方法体、字段等。
资源文件:
例如图片资源等。
→当点击某个可执行程序,操作系统检查PE头,创建一个进程用于加载CLR,随之检查CLR头,如果存在,就会加载位于System32下的mscoree.dll这个组件,调用其中的CoreExeMain()函数,该函数会加载合适的CLR版本,CLR正式开始运行。
→CLR中有一个Class Loader组件负责从GAC、配置文件、程序集元数据中寻找与Main()方法相关的类型,并把这些信息全部缓存起来,并且会为某个方法插入一个存根。
→CLR找到程序的入口点,通常是Main()方法开始执行。
→CLR验证类型是否安全,校验元数据是否正确,CIL代码是否是类型安全的。
→CLR即时编译,也就是通常所说的JIT编译,将托管的CIL代码编译成机器代码。还记得在加载类型的时候为每个方法插入一个存根吗?在JIT即时编译的时候,会检测每个方法的存根,如果存根的内容为空,就执行JIT即时编译。当再次调用该方法时,会再次检查存根,如果发现存根保存了本地机器代码的地址,就无需对该方法进行JIT即时编译。
当然,CLR的职责不止这些,其它的还包括内存管理、线程管理、垃圾回收等。
□ 使用"VS2012开发人员命令提示"创建、编译、运行文件,并查看IL代码
→在C盘创建demo文件夹,在demo中创建managed-code文件夹
→点击"开始"--"所有程序"--"Microsoft Visual Studio 2012"--"Visual Studio Tools"--"VS2012开发人员命令提示"
→关闭dos命令窗口,发现在managed-code文件夹中多两个一个hello.cs文件
○ csc hello.cs用来编译文件
○ dir /b用来显示文件夹中的内容
○ 直接输入hello,用来运行hello.exe可执行文件
→双击"Main:void()"这个静态方法,可以看到相关IL代码。而中间IL代码是被CLR用来执行的。
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