.Net Framework的源码可以从这里下载
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也可以在线直接浏览
https://referencesource.microsoft.com
这里我们以System.IO.Directory.CreateDirectory函数为例,来说明如何去读.Net Framework的源码。
在ReferenceSource在线界面的搜索框里输入Directory.CreateDirectory
在列表中选择Directory.CreateDirectory(System.String)重载,在右边可以看到实现的源码
可以看到在函数的最后调用了一个InternalXXX的函数,然后一直往下级找,可以找到Win32Native.CreateDirectory(name,secAttrs)这样一句代码。
这一句代码就是实现创建文件夹的核心,转到Win32Native类,可以看到这里面导入了大量的WinAPI函数。而Win32.CreateDirectory函数实际 上就是调用了Windows API函数CreateDirectory。
至此,我们就知道了.Net Framework中创建文件夹实际上还是调用的Windows API函数。
这也就是解释了为什么.Net Framework不能跨平台的原因,因为大部分功能的实现都是借助API函数的,脱离 了Windows系统,这些函数就用不了了。
在.Net Core中,这些API全部被重写了,所以.Net Core能支持跨平台了。
下面我们以一个复杂一点的情况,来说明一下如何查找这些InternalXXX函数的实现。这个分析的过程会比较长,需要你耐心的看完。
这里我们以System.Threading.Thread.Start()函数为例,该函数的作用是创建一个线程并启动。在Win32编程里,创建线程是调用的CreateThread API函数。在.Net Framework中,实际上也是调用的这个函数,只是做了多层封装。
在referencesource.microsoft.com搜索Thread.Start
在右边的源码中可以看到,在Thread.Start函数的最后调用了一个叫StartInternal的函数,这是一个导出函数,在这里我们看不到这个函数源码。因为这些是在cli中实现的。
我在github上找到一个cli的2.0的源码,其它.Net Framework版本对应的cli代码官方并没有公开。GitHub - SSCLI/sscli20_20060311: Version: 2.0 Date Published: 3/23/2006. The Shared Source CLI is a compressed archive of the source code to a working implementation of the ECMA CLI and the ECMA C# language specification. This implementation builds and runs on Windows XP.。虽然是2.0的,但是并不影响我们深入了解.Net Framework的内部实现。
新版本的.NET平台cli源码是公开的。包括.Net Core 3.1 .NET 5 .NET 6等。GitHub - dotnet/runtime: .NET is a cross-platform runtime for cloud, mobile, desktop, and IoT apps.
这部分的实现是C++语言,需要一定的C++基础。
我们在shared-source-cli-2.0中搜索StartInternal函数,可以看到这个函数实际 上是调用了ThreadNative的静态函数Start
我们在Core/CLR/vm/comsynchronizable.cpp中找到ThreadNative类中的 Start函数,源码如下:
1 FCIMPL1(void, ThreadNative::Start, ThreadBaseObject* pThisUNSAFE) 2 { 3 ... 4 StartInner(pThisUNSAFE); 5 ... 6 } 7 8 void ThreadNative::StartInner(ThreadBaseObject* pThisUNSAFE) 9 { 10 ... 11 BOOL success = pNewThread->CreateNewThread( 12 pNewThread->RequestedThreadStackSize() /* 0 stackSize override*/, 13 KickOffThread, share, nativeThreadName); 14 ... 15 }
可以看到这里实际 上是调用了Thread类的成员函数CreateNewThread来创建线程,我们在clr/src/vm/threads.cpp中找到CreateNewThread函数。
1 BOOL Thread::CreateNewThread(SIZE_T stackSize, LPTHREAD_START_ROUTINE start, void *args) 2 { 3 ... 4 if (!CLRTaskHosted()) { 5 bRet = CreateNewOSThread(stackSize, start, args); 6 } 7 else { 8 bRet = CreateNewHostTask(stackSize, start, args); 9 } 10 11 ... 12 }
CreateNewThread里面有一个分支,判断是调用CreateNewOsThread还是CreateNewHostTask,这里我以CreateNewOsThread为例,在threads.cpp中找到CreateOsThread函数,如下
1 BOOL Thread::CreateNewOSThread(SIZE_T sizeToCommitOrReserve, LPTHREAD_START_ROUTINE start, void *args) 2 { 3 ... 4 h = ::CreateThread(NULL /*=SECURITY_ATTRIBUTES*/, 5 sizeToCommitOrReserve, 6 intermediateThreadProc, 7 lpThreadArgs, 8 dwCreationFlags, 9 &ourId); 10 11 ... 12 }
在这个函数里可以看到创建线程的核心代码,就是调用CreateThread。
至此,我们也就完整的了解了.Net Framework中Thread.Start()函数的整个实现过程。这其中还有多层封装,我这里不做详细介绍,我这里只是告诉大家如何如何从上层封装找到底层调用。有了这个方法,其它 的.Net API都可以去看一下它到底是怎么实现的。
很早以前就用.Net Reflector去看.Net的源码,但是每次碰到内部调用,就没有办法深入了解了,最近也是一次偶然的机会,我知道 了这些内部调用是在cli中实现的,而cli的最新源码也是开源 的,所以才有了这篇文章。
但这里要提一句的是,Windows API内部是如何实现的,这个我没有去了解过,以我现在的能力,估计也理解不了内部的实现逻辑,如果有小伙伴略懂一二,也可以在下面的评论教 教 我。