CLR是Common Language Runtime的縮寫,是.NET程序集或可執行程序運行的一個虛擬環境。CLR用于管理托管代碼,但是它本身是由非托管代碼編寫的,并不是一個包含了托管代碼的程序集,所以不能使用IL DASM進行查看,但CLR以dll的形式位于.NET版本號文件夾內。
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□ C#源代碼從編譯到CLR運行的全過程
→編寫C#源代碼,以class,struct,enum,interface,delegate...的形式
→編譯器把源代碼編譯成.dll或.exe,其中包含了一些重要信息
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PE/COFF頭:
它是Portable Executable/Common Object File Format的縮寫,Windows操作系統之所以能加載.dll或運行.exe就是因為.dll或.exe包含PE/COFF頭。Windows本身的應用程序帶有Windows PE,而用.NET開發的程序集或可執行程序帶有.NET PE,如果是Windows PE,操作系統執行該應用程序,如果是.NET PE,就交給CLR運行時來執行。
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CLR頭:
告訴操作系統這個PE/COFF頭是一個.NET程序集,隨之把CLR的編譯環境運行起來。
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清單:
描述程序集本身的信息,比如名稱、版本、文化、程序集包含的資源、組成程序集的文件等。
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元數據:
描述程序集包含的內容,比如程序集包含的模塊、類型、類型成員的可見性(public, private,protected等)。查看元數據的過程叫反射。
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CIL代碼:
也就是元數據中類型的實現,包括方法體、字段等。
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資源文件:
例如圖片資源等。
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→當點擊某個可執行程序,操作系統檢查PE頭,創建一個進程用于加載CLR,隨之檢查CLR頭,如果存在,就會加載位于System32下的mscoree.dll這個組件,調用其中的CoreExeMain()函數,該函數會加載合適的CLR版本,CLR正式開始運行。
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→CLR中有一個Class Loader組件負責從GAC、配置文件、程序集元數據中尋找與Main()方法相關的類型,并把這些信息全部緩存起來,并且會為某個方法插入一個存根。
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→CLR找到程序的入口點,通常是Main()方法開始執行。
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→CLR驗證類型是否安全,校驗元數據是否正確,CIL代碼是否是類型安全的。
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→CLR即時編譯,也就是通常所說的JIT編譯,將托管的CIL代碼編譯成機器代碼。還記得在加載類型的時候為每個方法插入一個存根嗎?在JIT即時編譯的時候,會檢測每個方法的存根,如果存根的內容為空,就執行JIT即時編譯。當再次調用該方法時,會再次檢查存根,如果發現存根保存了本地機器代碼的地址,就無需對該方法進行JIT即時編譯。
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當然,CLR的職責不止這些,其它的還包括內存管理、線程管理、垃圾回收等。
□ 使用"VS2012開發人員命令提示"創建、編譯、運行文件,并查看IL代碼
→在C盤創建demo文件夾,在demo中創建managed-code文件夾
→點擊"開始"--"所有程序"--"Microsoft Visual Studio 2012"--"Visual Studio Tools"--"VS2012開發人員命令提示"
→在dos命令窗口輸入如下命令,并按回車
→關閉dos命令窗口,發現在managed-code文件夾中多兩個一個hello.cs文件
→重新打開"VS2012開發人員命令提示",輸入如下命令
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○ csc hello.cs用來編譯文件
○ dir /b用來顯示文件夾中的內容
○ 直接輸入hello,用來運行hello.exe可執行文件
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→再輸入如下命令,并按回車
→彈出IL DASM窗口,用來查看IL代碼
→雙擊"Main:void()"這個靜態方法,可以看到相關IL代碼。而中間IL代碼是被CLR用來執行的。
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