【CLR VIA C#】 笔记一

公共语言运行时(Common Language Runtime,CLR)

源代码-->编译器检查语法和分析源代码-->托管模块(manged module)（含IL代码）-->运行时有JIT编译器生成cpu指令执行

托管模块由PE32|PE32+（64位）、CLR头、元数据、IL代码（中间语言运行时转换成CPU指令） 组成

COM组件是一种规范，实现规范的DLL也可称为COM组件

托管模块中的元数据描述了模块中定义了什么以及引用了什么。

程序集：由托管模块、资源文件被编译器生成，包含一个mainfest清单的“组件”，可以是执行程序或DLL。

指定32位或anycpu时均可在64（64位系统中32位程序则在WOW64下执行）位下运行，可以在Environment的Is64BitOperatingSystem判断是否为64位操作系统

IL是与CPU无关的机器语言，可视为面向对象的机器语言

有JITter(JIT编译器)(just in time)将IL即时编译成cpu指令（不同cpu生成对应指令），只有方法第一次执行时JIT编译器才会编译

vs中生成-->高级-->调试信息 选择 full则可在vs中执行即时调试功能，选择none则不生成pdb文件，选择only则不共享生成代码，pdb位源码与IL的映射

NGen.exe可以将IL代码提前编译成本机代码保存到磁盘文件中，避免运行时进行编译，但是没有做jit编译器所做的高度优化

将IL编译成CPU指令时，CLR执行验证（verification）过程，以检验程序的健壮性和安全性。

可以用unsafe关键字标记不安全的代码，CLR验证过程会跳过不安全代码。

NGen.exe可提高程序启动速度，减少应用程序的工作集，缺点是没有防反编译、可能失去同步、代码未根据cpu优化

Framework类库（Framework Class Library，FCL）

WCF ：Windows Communication Foundation

通用类型系统：Common Type System，CTS

c#类只能单集成，接口可以多继承

==在引用情况下比较的是引用地址，equals一直比较值

公共语言规范：（Common Language Specification，CLS）,实现通过com组件跨语言访问的规范，是CLR下各个编程语言的子集。可标记[assembly:CLSCompliant(true)]特性进行检查是否符合CLS。

使用CSC.exe编译c#代码生成exe，可以通过 @响应文件名 来实现加载配置文件，默认全局CSC.rsp配置在.net文件夹下面

元数据包含：定义表、引用表、清单表

程序集特点：定义了可重用的类型、用一个版本号标记、可以关联安全信息。

CLR只有在调用的方法确实引用了未加载程序集中的类型时，才会加载程序集。

程序集链接器：AL.EXE 可以实现生成包含不同编译器生成的模块，或者在生成时不清楚程序集的打包要求的模块，可以添加资源文件

程序集版本资源信息：在AssemblyInfo.cs中设置，可通过右键属性查看

版本号规则：使用4个句点分割：主版本号.次版本号.内部版本号(每天编译递增).修订号(每天编译次数递增)

AssemblyFileVersion：给用户看的版本号 AssemblyInformationaVersion：调用此程序集的产品的版本号 AssemblyVersion：CLR检查的版本号

附属程序集：标记了语言文化的程序集，可用AL.exe生成

私有部署的程序集：在应用程序基目录或者子目录部署的程序集

指定程序集查找目录：在配置文件中增加probing 节点甚至privatePath路径，可以以分号分割，只能是子目录。winfrom为exe.config webfrom为web.config

机器.NET设置文件名为Machine.config在系统.net文件夹下面可找到

弱命名程序集：普通程序集 强命名程序集：使用发布者的公钥、私钥进行签名，进行唯一性标识

弱命名可以私有部署、不能全局部署，强命名可以私有部署、可以全局部署

程序集唯一标识：文件名（无扩展名）、版本号、语言文化和公钥（公钥标记public key token）

使用SN.EXE创建公钥/私钥对，然后使用csc命令选择/keyfile 及类 来编译一个强命名程序集

全局程序集缓存（Global Assembly Cache,GAC）：由多个应用程序访问的程序集存放的公认目录，一般在 系统/.net/assembly下，可以用GACUitl.exe进行程序集安装

GAC只能安装强命名程序集，一般不推荐安装到GAC，如果安装则应该使用windows installer(MSI)进行安装

CSX.EXE查找目录：1.工作目录 2.CSX所在目录，含CLR的各种DLL文件 3.使用/l编译器指定任何目录 4.使用LIB环境变量指定的任何目录

安装.net framework实际安装两套copy，一个安装在GAC（存在多个copy以便针对不同CPU优化），一个安装在CLR用于编译（不含IL代码，所以不依赖机器CPU）

强命名先使用私钥对程序集部分信息进行加密计算HASH，然后公钥写入程序集，最后再导入到GAC时用公钥解密结果与GAC计算结比较

如果从GAC之外加载强命名程序集，则CLR会在程序集加载后比较哈希值，保证每次程序集文件没有被篡改，GAC优先根据CPU类型搜索。

可以选择延迟签名，进行只放公钥及预留哈希存储空间，程序混淆的话必须用延迟签名才能澳证hash正确

配置文件的CODEBASE可以标记一个URL，CLR会自动下载文件，自动对比时间戳

CLR解析类型引用：相同文件已经早期绑定直接加载，不同文件相同程序集，查找FILEDEF表，加载清单，不同文件不同程序集，加载被引用程序集的清单文件

配置文件可实现根据public key token、语言、版本号来替换一个DLL的功能

发布者策略控制：为程序集指定配置文件，指定更新版本
                       

基类object包含MemberwiseClone(创建新实例)、Finalize（重写以实现垃圾回收前的操作）

new一个对象时会计算所有类型直到object类型的成员所占的空间，然后传递参数后返回引用地址到对象

is检查对象是否兼容于指定类型，as直接转换对象，两者好处位均不抛出异常，失败返回false和null。

引用类型重名时可以使用using a=system.IO;如果命名空间也重名则可用外部别名方式区分。

CLR创建一个进程，进程可能有多个线程，线程创建时会分配到1MB的栈，按顺序执行，每个方法调用都会在调用栈中创建并压入一个栈帧，调用后释放栈帧。

堆上所有对象都包含：类型对象指针（GetType方法）和同步块索引，当CLR确认方法所需要的所有类型对象都已创建，方法的代码已经编译之后，就允许线程执行本机代码了。

栈中最简单的方法包含序幕（初始化为局部变量分配内存位null或0）和尾声（垃圾回收以便返回至调用者）

调用静态方法时CLR会定位与定义静态方法的类型对应的类型对象，然后JIT编译器在类型对象方法表中查找与被调用方法对应的记录项

调用非虚实例方法时JIT会找到与 发出调用的那个变量的类型 对应的类型对象，会向上找到基类，然后JIT查找方法表

虚方法调用先检查发出调用的变量，并更随地址来到发出调用的对象，然后检查“类型对象指针”成员，然后查找方法表
                       

基元类型：编译器直接支持的数据类型，和System.Int32是属于映射关系，如int、byte、float、double、decimal

不会发生数据丢失的情况下，c#允许隐式转换，使用关键字checked和unchecked可以检查是否溢出。

引用类型有托管堆分配，new后返回对象内存地址，值类型一般在线程栈上分配（会初始化0），类是引用类型，结构或枚举是值类型都继承自System.ValueType，引用类型传指针地址，值类型新建对象。

将值类型转换成引用类型就是装箱，在托管堆中分配内存（浪费资源），返回引用地址。将引用类型转换成值类型就是拆箱（只能转为原本值类型）。

检查同一性用ReferenceEquals,Equals默认实现同一性。

dynamic在c#编译器生成payload（有效载荷），在运行时根据对象实际类型判断要执行什么操作。使用了称为运行绑定器得嘞。

类型默认访问性为internal，可以指定友元程序集来实现程序集访问限制。

private、protected、internal、protected internal、public，派生类型重写后的可访问性要和重写成员具有相同可访问性。

静态类只能定义静态成员。

partial关键字告诉c#编译器，类、结构、接口的定义源代码可能要分散到一个或多个源文件中。CLR对该功能一无所知，完全有编译器实现。

组件软件编程(Component Software Programming，CSP)

call可调用静态方法、实例方法和虚方法，callvirt可调用实例方法和虚方法，不能调用静态方法，会检查对象是否为null，会递归查找调用对象。

应减少虚方法的使用，1是慢2是不能内嵌3版本控制脆弱4定义基类时要提供简单重载方法

应当对类使用sealed、internal关键字，对字段使用private关键字，然后考虑protected或internal最后考虑virtual。

new关键字用在方法上时，是告诉编译器新方法和基类无任何关系，编译器将认为是此类上定义的新方法。override则是认为重写基类方法。
                       

常量const是值从不变化的符号，值会在编译时确定并保存为程序基元数据，基元类型均可定义为常量。常量值直接嵌入代码，不为常量分配内存。隐式为static。

静态字段实在第一次调用类是JIT编译时分配内存，实例字段则是在构造类型的实例时分配。readonly只能在构造函数里面赋值。

readonly是运行时能赋值，常量则是一直固定的值。readonly不可改变的是引用，而非字段引用的对象。
                       

引用类型：构造器是将类型的实例初始化为良好状态的特殊方法.ctor。创建引用类型时先为字段分配内存（默认为0或null），然后初始化附加字段类型对象指针和同步块索引，最后调用类的实例构造器来设置初始状态。

静态类不会生成默认构造器，是抽象密封类。构造器中不能调用虚方法。每个重载的构造器都会默认生成所有字段的值，所以通过this()调用其他构造器能减少IL代码量。

值类型：编译器不会生成和调用默认构造器，除非显式调用。字段总是被初始化为0或null。在值类型中this=new x()；是允许赋值的，引用类型不行。new后再会将所有字段赋值为0；

new是创建实例，并不是调用默认构造器。

使用static可以创建类型构造器，类型构造器永远没有参数，总是私有的，会在类型首次访问时执行。“.cctor”

CLR规范要求操作符重载方法必须是public和static方法 如 operator+。

转换操作符试讲对象从一种类型转换成另一种类型的方法，必须是public和static方法。格式：方法加implicit operator 类名 是隐式转换，explicit operator 类名 是显式转换。

c#扩展方法（第一个且只有第一个参数前有this），不支持扩展属性、事件等，必须在非反省的静态类中声明，类名没有限制，不能套在别的类，同时扩展了派生类。

分部类中可以声明分部方法，分部类是密封的，关键词partial.分部方法返回类型始终是void，且被视为private，并且参数不能有out。

可为方法、构造器和有参属性指定默认值，有默认值的参数必须放在没有默认值的参数后面，默认值必须是编译时能确定的常量值。default和new都可以创建值类型实例。

var不能用来声明方法的参数类型和声明类型中的字段，var只能声明方法内部的局部变量。

默认情况方法参数引用类型传指针，值类型传实例副本。ref和out区别在于由哪个方法负责初始化对象。传递引用方式给方法的变量类型必须与方法声明的参数类型相同。

params关键字可实现可变数量的参数，只能为最后一个参数。 对性能有影响，可参考System.String的Concat方法设计。

声明方法的参数类型时，应指定最弱的类型，宁愿要接口也不要基类。如选IList而非List作为参数类型，方便扩展。一般最好将方法返回类型声明为最强类型。                       

字段应设置为private，封装了字段访问的方法通常称为访问器。在属性中私有字段称为支持字段。声明属性而扛get、set方法的实现，c#会自动声明一个私有字段，自动实现的属性。

在任何想要序列化或反序列化的类型中，都不要用自动属性，因为每次生成的私有字段名称不固定。

属性不能作为out或ref参数，尽量减少属性使用。