C# 编译器 和 反编译器,你要哪个(歪头)? 我全都要(捏拳)!

前言

       从 C# 6.0 开始,C# 编译器就从以前由 C++ 实现的 csc.exe 换成了用 C# 重新实现的开放式 API 式编译服务 Roslyn。这个编译器到现在已经替代了老式编译器,从前 WebForm 的动态编译基础 CSharpCodeProvider 就是对 csc.exe 的调用包装,当然也继承了 csc.exe 的所有毛病。比如这是一个完全的黑盒编译器,把源码传进去返回程序集,中间的符号解析,词法、语法分析,优化和生成这些中间步骤究竟发生了什么我们无从知晓。无法作为脚本引擎把 C# 代码作为脚本执行,曾经有过第三方脚本引擎。当然还有不支持 C# 6.0 或更高版本源代码的编译,巨硬是铁了心要强推 Roslyn 逼死 csc.exe 啊,虽然都 9102 年了,csc.exe 早都透心凉了。

       到 VS 2019,C# 又多了一个功能,导航到反编译的源代码,虽然之前已经有各种第三方反编译工具和 VS 集成扩展,但总归没有自带的来的方便。之前大名鼎鼎的 dotPeek 也在使用中发现无法反编译框架为 .NetStandard 2.1 和 .NetCoreApp 3.1 的程序集,不知道现在怎么样了。刚好在使用中发现了 “由 ICSharpCode.Decompiler 提供反编译服务”字样,抱着好玩的心态去 Nuget 搜索了一下,居然真的找到了!既然这样,那岂不是能:把 Roslyn 编译的程序集交给 ICSharpCode.Decompiler 反编译的源代码交给 Roslyn 编译的程序集交给 ICSharpCode.Decompiler 反编译的源代码交给…… (→_→)

正文

       这两个包的基本使用其实很简单。在项目的管理 Nuget 程序包中搜索并安装 ICSharpCode.Decompiler 和 Microsoft.CodeAnalysis.CSharp.Scripting。

       1、Microsoft.CodeAnalysis.CSharp.Scripting 基本使用:

          引用命名空间 using Microsoft.CodeAnalysis.CSharp.Scripting;

          开始使用:

1 //执行表达式,返回强类型结果
2 int result = await CSharpScript.EvaluateAsync<int>("1 + 2");

          就这么简单,已经能执行一个简单的表达式了,连 C# 语句要分号这种规则都不用 \(@^0^@)/

          其他各种花式用法:要引用更多命名空间,包括但不限于

1 using Microsoft.CodeAnalysis;
2 using Microsoft.CodeAnalysis.CSharp;
3 using Microsoft.CodeAnalysis.CSharp.Scripting;
4 using Microsoft.CodeAnalysis.Scripting;
 1             //处理编译错误
 2             try
 3             {
 4                 Console.WriteLine(await CSharpScript.EvaluateAsync("2+"));
 5             }
 6             catch (CompilationErrorException e)
 7             {
 8                 Console.WriteLine("2+ : " + string.Join(Environment.NewLine, e.Diagnostics));
 9             }
10 
11             //添加程序集引用
12             var result1 = await CSharpScript.EvaluateAsync("System.Net.Dns.GetHostName()",
13                 ScriptOptions.Default.WithReferences(typeof(System.Net.Dns).Assembly));
14             Console.WriteLine("System.Net.Dns.GetHostName() : " + result1);
15 
16             //导入命名空间 using
17             var result2 = await CSharpScript.EvaluateAsync("Directory.GetCurrentDirectory()",
18                 ScriptOptions.Default.WithImports("System.IO"));
19             Console.WriteLine("Directory.GetCurrentDirectory() : " + result2);
20 
21             //导入静态类型 using static
22             var result3 = await CSharpScript.EvaluateAsync("Sqrt(2)",
23                 ScriptOptions.Default.WithImports("System.Math"));
24             Console.WriteLine("Sqrt(2) : " + result3);
25 
26             //参数化脚本
27             var globals = new Globals {X = 1, Y = 2};
28             Console.WriteLine("X + Y : " + await CSharpScript.EvaluateAsync<int>("X+Y", globals: globals));
29 
30             //编译缓存并多次执行脚本
31             var script = CSharpScript.Create<int>("X*Y", globalsType: typeof(Globals));
32             script.Compile();
33             for (int i = 0; i < 10; i++)
34             {
35                 Console.WriteLine("No " + (i + 1) + " X*Y : " + (await script.RunAsync(new Globals { X = i, Y = i })).ReturnValue);
36             }
37 
38             //编译脚本为委托
39             script = CSharpScript.Create<int>("X/Y", globalsType: typeof(Globals));
40             ScriptRunner<int> runner = script.CreateDelegate();
41             for (int i = 1; i < 11; i++)
42             {
43                 Console.WriteLine("No " + (i + 1) + " X/Y : " + await runner(new Globals { X = new Random().Next(1,i), Y = new Random().Next(1, i) }));
44             }
45 
46             //运行脚本片段并检查已定义的变量
47             var state = await CSharpScript.RunAsync<int>("int answer = 42;");
48             foreach (var variable in state.Variables)
49                 Console.WriteLine($"{variable.Name} = {variable.Value} of type {variable.Type}");
50 
51             //连接多个片段为一个脚本
52             var script1 = CSharpScript.
53                 Create<int>("int x = 1;").
54                 ContinueWith("int y = 2;").
55                 ContinueWith("x + y");
56             Console.WriteLine("x + y : " + (await script1.RunAsync()).ReturnValue);
57             //获取编译对象以访问所有Roslyn API
58             //var compilation = script1.GetCompilation();
59 
60             //从之前的状态继续执行脚本
61             var state1 = await CSharpScript.RunAsync("int x = 1;");
62             state1 = await state1.ContinueWithAsync("int y = 2;");
63             state1 = await state1.ContinueWithAsync("x+y");
64             Console.WriteLine("x + y : " + state1.ReturnValue);
65 
66             //读取代码文件并执行编译
67             var file = @"C:\Users\Administrator\source\repos\ConsoleApp2\ConsoleApp2/GenericGenerator.cs";
68             var originalText = File.ReadAllText(file);
69             var syntaxTree = CSharpSyntaxTree.ParseText(originalText);//获取语法树
70             var type = CompileType("GenericGenerator", syntaxTree);//执行编译并获取类型
71 
72             var transformer = Activator.CreateInstance(type);
73             var newContent = (string)type.GetMethod("Transform").Invoke(transformer,
74                 new object[] { "某个泛型类的全文,假装我是泛型类 Walterlv<T> is a sb.", 2 });
75 
76             var aa = new GenericGenerator();
77             var str = aa.Transform("某个泛型类的全文,假装我是泛型类 Walterlv<T> is a sb.", 25);
View Code
 1         private static Type CompileType(string originalClassName, SyntaxTree syntaxTree)
 2         {
 3             // 指定编译选项。
 4             var assemblyName = $"{originalClassName}.g";
 5             var compilation = CSharpCompilation.Create(assemblyName, new[] { syntaxTree },
 6                     options: new CSharpCompilationOptions(OutputKind.DynamicallyLinkedLibrary))
 7                 .AddReferences(
 8                     // 这算是偷懒了吗?我把 .NET Core 运行时用到的那些引用都加入到引用了。
 9                     // 加入引用是必要的,不然连 object 类型都是没有的,肯定编译不通过。
10                     AppDomain.CurrentDomain.GetAssemblies().Where(x=>!string.IsNullOrEmpty(x.Location)).Select(x => MetadataReference.CreateFromFile(x.Location)));
11 
12             // 编译到内存流中。
13             using (var ms = new MemoryStream())
14             {
15                 var result = compilation.Emit(ms);
16 
17                 if (result.Success)
18                 {
19                     ms.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
20                     var assembly = Assembly.Load(ms.ToArray());
21                     return assembly.GetTypes().First(x => x.Name == originalClassName);
22                 }
23                 throw new Exception(string.Join(Environment.NewLine, result.Diagnostics));
24             }
25         }
View Code

          当然还有这种四不像代码也是可以滴

 1 //不仅可以在脚本引擎中引用命名空间,还可以在脚本中引用,当然前提是在脚本引擎中引用了相关程序集
 2 using System;
 3 
 4 //没有 namespace Xxx { /* code */ } 的定义,直接在外面定义一个类
 5 public class Point
 6 {
 7     public int X {get; set;}
 8     public int Y {get; set;}
 9 
10     public Point(int x, int y)
11     {
12         X = x;
13         Y = y;
14     }
15 
16     public override string ToString()
17     {
18         return $"({X}, {Y})";
19     }
20 }
21 
22 //变量没有定义在任何类或类的方法中,正常的 C# 代码一定会报错,但骚断腿的 CSharpScript.EvaluateAsync<TResult>(string code) 能正常执行
23 var random = new Random();
24 
25 int a = random.Next(0, 1000);
26 int b = random.Next(0, 1000);
27 Func<int, int, int> plus = (l, r) => l + r;
28 //最后这个表达式没有分号结尾,也没有使用变量接收结果。当然,最后这个带返回值的表达式的结果会在 string result = await CSharpScript.EvaluateAsync<string>(code); 的 result 里收到
29 $"{a}+{b}={plus(a, b)}\r\nPoint : {new Point(random.Next(0, 1000), random.Next(0, 1000))}"

 

       2、ICSharpCode.Decompiler 的基本使用

1 using ICSharpCode.Decompiler;
2 using ICSharpCode.Decompiler.CSharp;
3 using ICSharpCode.Decompiler.TypeSystem;
4 
5 var decompiler = new CSharpDecompiler(typeof(string).Assembly.Location, new DecompilerSettings());
6 var name = new FullTypeName(typeof(string).FullName);
7 var code = decompiler.DecompileTypeAsString(name);

       ICSharpCode.Decompiler 的最新版 6.0.1 预览版1 支持最新框架的程序集反编译,同时支持了大多数 C# 特性,包括部分C# 8.0 刚出的新特性。

       现在的 .Net Core 真是可以玩出各种骚操作,太好玩了。当然,在下面的演示代码中有一个集成在网站项目的演示,下载后运行 IdentityServer 项目并访问 /OnlineCode/CSharp 和 /DeCompiler/CSharp 就可以查看效果。C# 脚本大多数演示代码在 CSharpScriptDemo 项目中。

 

       效果预览

脚本运行

 

反编译代码

 

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  里面有各种小东西,这只是其中之一,不嫌弃的话可以Star一下。

posted @ 2019-12-15 18:02  coredx  阅读(...)  评论(...编辑  收藏