CLR学习

news2024/11/17 11:27:39

视频链接：《CLR十分钟》系列之CLR运行模型_哔哩哔哩_bilibili

什么是 CLR

公共语言运行时（Common Language Runtime CLR）是一个可有多种编程语言使用的运行时，CLR 的核心功能（比如内存管理，程序集加载，安全性，异常处理和线程同步）可由面向 CLR 的所有语言使用

只要编译器是面向CLR的，CLR根本不关心开发人员使用的哪种语言

无论选择哪个编译器，结果都是托管模块。

程序集

程序集是什么？CLR实际不和模块工作，它和程序集工作。程序集（assembly）是抽象概念。程序集是一个或多个模块/资源文件的逻辑性分组，其次，程序集是重用，安全性以及版本控制的最小单元。取决于你选择的编译器或工具，即可生成单文件程序集，也可生成多文件程序集。在CLR的世界中，程序集相当于组件

JIT即时编译

托管程序集同时包含元数据和IL，IL 是与CPU无关的语言。注意，高级语言通常指公开了CLR全部功能的一个子集，然而，IL汇编语言允许开发人员访问 CLR 的全部功能。所以，如果你选择的变成语言隐藏了你迫切需要的一个CLR功能，为了执行方法，首先必须把方法的IL转换成本机CPU指令，这是CLR的JIT编译器的职责

查看反编译代码

工具：ildasm.exe

Syetem.Object

//隐式派生自Object
class Employee {...}
//显式派生自Object
class Employee : System.Object {...}

system .object 的公共方法

System.Object 的受保护方法

如何新建一个对象

CLR 要求所有对象使用 new 操作符创建

Employee e = new Employee("ConstructorParam")

new 操作符做的事情：

计算类型及其所有基类型（一直到 System.Object，虽然它没有定义自己的实例字段）中定义的所有实例字段需要的字节数。堆上每个对象都需要一些额外的成员，包括类型对象指针，同步块索引，CLR利用这些成员管理对象，额外成员的字节数要计入对象大小
从托管堆中分配类型要求的字节数，从而分配对象的内存，分配的所有字节都设为零（0）
初始化对象的类型对象指针和同步块索引
调用类型的实例构造器，传递在 new 调用中指定的实参。大多数编译器都在构造器中自动生成代码来调用基类构造器，每个类型的构造器都负责初始化该类型定义的实例字段，最终调用 System.Object 的构造器，该构造器什么都不做，简单的返回

new 执行了所有这些操作之后，返回指向新建对象一个引用（或指针）

没有和 new 操作符对应的 delete 操作符，没有办法显式释放对象分配的内存，CLR采用了垃圾回收机制

类型转换

开发人员经常需要将一种类型转换成另一种类型。CLR允许将对象转换成它的（实际）类型或者它的任何基类型

在 C# 语言中进行类型转换的操作符 is as，is 检查对象是否兼容于指定类型，返回 Boolean，is 操作符永远不会抛出异常

if (o is Employee) {
    Employee e = (Employee) o;
    //CLR时间检查两次对象类型，is 操作符首先核实 o 是否兼容于 Employee 类型
    //如果是，在 if 内部转型时，CLR 再次核实 o 是否引用一个 Employee ，CLR
//的类型检查增强了安全性，但是会影响性能。
//这是因为 CLR 首先必须判断变量 o 引用的对象的是基类型，然后CLR 必须遍历继承层次结构，
//用每个基类型去核对指定的类型
as 操作符可以简化这种代码写法并提升性能
Employee e = o as Employee;
if(e != null) { ... }

as 操作符的工作方式与强制类型转换一样，只是它永远不抛出异常

类型，对象，线程栈和托管堆在运行时的关系

只包含值类型的调用模型

线程创建时会分配到 1M 的栈空间，内存地址从高位到低位扩建

堆是从低位到高位扩建

基元类型，值类型和引用类型

什么是基元类型

编译器直接支持的数据类型称为基元类型（primitive type），基元类型直接映射到Framework类库（FCL）中存在的类型。例如，C# 的 int 直接映射到System.Int32 类型

以下这4行代码都能正确编译并生成完全相同的IL

C# 中int 始终映射到 System.Int32，所以不管在什么操作系统上运行，代表的都是 32 位整数

C#进行精度丢失的转换时总是对结果进行截断而不是向上取整

checked 和 unchecked

//程序员可以在代码的特定区域空间溢出检查
//C# 通过 checked 和 unchecked 操作符来提供这种灵活性
UInt32 invalid = unchecked((UInt32)(-1)); //OK

Byte b = 100;
b = checked((Byte)(b + 200)); // 抛出OverflowException异常

checked {
    Byte b = 100;
    b = (Byte)(b + 200); //该表达式会进行溢出检查
}

还是得看书学，看视频就是浅尝辄止，学无止境，还有一堆东西等着我学，有缘再见吧，CLR via C#