.net知识和学习方法系列（十六）CLR－托管理程序和它的运行

大家都知道，vs生成的是托管理程序（不管是VB.net还是C#），托管理程序是什么呢？托管这个词就能隐约得告诉我们，这个程序运行时不那么“单纯”，其实，托管理程序是不可以直接在CPU上运行的，至于为什么，我们先看一下托管程序的组成部分。

一般托管理程序分为

PE文件头：包含文件的类型，还有生成文件的时间

CLR头：包含CLR版本，入口方法的元数据标记

元数据：定义的类型和成员，引用的类型和成员

IL（中间语言）：编译源代码时生成的代码

 

现在来看一下托管理代码的运行，有这样一个简单的方法

using System;

class Democlass

{

    static void Main()

    {

        Console.WriteLine("谢谢！");

        Console.WriteLine("阅读。");

Console.WriteLine("再见！");

    }

}

当IDE把把这个代码编译成exe后，我们运行起这个exe(当然是在装有.net Framework的计算机上)，首先CLR会扫描所有这个Main方法中的类型，然后会创建一个用于管理这些类型的数据结构，虽然本例中只有一种类型Console，并且还是一个静态类。在这个数据结构中，存放着很到记录，每个记录与Console的一个方法对应着，每个记录中，包含着一个指向方法实现的内存地址。

当这个数据结构初始化时，CLR就将数据结构中的每条记录指向一个在CLR中已定义好的方法CallMethod(我假设的名子)，这个方法能根据记录找到方法实现，当执行Console.WriteLine(“谢谢！”)时，会在数据结构中找到对应的记录，这个记录会调起CallMethod方法，CallMethod这个方法要实现 步骤如下：

A.        调用元数据中的WriteLine方法(因为记录与CallMethod关联，记录指向方法的实现地址，所以CallMethod能调用WriteLine方法)

B.        从元数据中得到这个方法的IL

C.        申请一块内存空间

D.        把这个方法编译成CPU指令，放到申请的内存空间中

E.         然后这个方法返回到这个数据结构中的WriteLine方法对应的那条记录，用申请的内存地址替换掉这个记录包含指向方法实现的内存地址（这里就是用CPU指令所在的内存地址替换掉了实现方法的内存地址）

F.         返回Main方法的Console.WriteLine(“阅读”)

 

当CLR执行Main方法的Console.WriteLine(“阅读”)时，因为记录中的内存地址已变成了CPU指令所在的内存地址，所以这次，CallMethod方法就不用被重新调用，这就说明，一旦该方法第一次被调用过，以后的调用就相对的节省资源了。直到该程序中止退出。

如果该程序在一台计算机上启动了两个，它们的这个该方法的CPU指令是不会被共用的，因为他们不在一个Application Domain，不能跨域访问。