深深商讨,NET框架之中驾驭CL途达怎样创立运维时对象澳门葡京官方网站

原稿地址:http://msdn.microsoft.com/en-us/magazine/cc163791.aspx
原作发表日期: 9/19/二〇〇七
初藳已经被 Microsoft
删除了,收罗进程中窥见众多随笔图都不全,那是因为原版的书文的图都不全,所以特搜聚完整全文。

本页内容

目录

 

前言

  • SystemDomain, SharedDomain, and DefaultDomain。
  • 目的布局和内部存款和储蓄器细节。
  • 措施表布局。
  • 办法分派(Method dispatching卡塔尔。

因为国有语言运维时(CL酷路泽)将要成为在Windows上创办应用程序的主角级底子架构,
多精晓点关于CLRAV4的深浅认知会支援您创设神速的, 工业级强壮的运用程序.
在这里篇随笔中, 大家会浏览,考察CLEscort的内在精气神, 包蕴对象实例布局,
方法表的布局, 方法分派, 基于接口的分担, 和形形色色的数目结构.

我们会选拔由C#写成的特别轻易的代码示例,
所以任何对编制程序语言的隐式援引都以以C#语言为目的的.
研讨的部分数据结谈判算法会在Microsoft® .NET Framework 2.0中改造,
但是大许多的概念是不会变的. 我们会动用Visual Studio® .NET 二零零三Debugger和debugger extension Son of Strike (SOS)来眼线一些数目结构.
SOS可以明白CLWrangler内部的数据结构, 能够dump出有用的音讯. 通篇,
大家商谈谈在Shared Source CLI(SSCLI)中具有相关兑现的类, 你能够从
http://msdn.microsoft.com/net/sscli 下载到它们.

图表1 会扶助您在寻觅一些组织的时候到SSCLI中的消息.

ITEM SSCLI PATH
AppDomain sscliclrsrcvmappdomain.hpp
AppDomainStringLiteralMap sscliclrsrcvmstringliteralmap.h
BaseDomain sscliclrsrcvmappdomain.hpp
ClassLoader sscliclrsrcvmclsload.hpp
EEClass sscliclrsrcvmclass.h
FieldDescs sscliclrsrcvmfield.h
GCHeap sscliclrsrcvmgc.h
GlobalStringLiteralMap sscliclrsrcvmstringliteralmap.h
HandleTable sscliclrsrcvmhandletable.h
InterfaceVTableMapMgr sscliclrsrcvmappdomain.hpp
Large Object Heap sscliclrsrcvmgc.h
LayoutKind sscliclrsrcbclsystemruntimeinteropserviceslayoutkind.cs
LoaderHeaps sscliclrsrcincutilcode.h
MethodDescs sscliclrsrcvmmethod.hpp
MethodTables sscliclrsrcvmclass.h
OBJECTREF sscliclrsrcvmtypehandle.h
SecurityContext sscliclrsrcvmsecurity.h
SecurityDescriptor sscliclrsrcvmsecurity.h
SharedDomain sscliclrsrcvmappdomain.hpp
StructLayoutAttribute sscliclrsrcbclsystemruntimeinteropservicesattributes.cs
SyncTableEntry sscliclrsrcvmsyncblk.h
System namespace sscliclrsrcbclsystem
SystemDomain sscliclrsrcvmappdomain.hpp
TypeHandle sscliclrsrcvmtypehandle.h

在我们早先前,请小心:本文提供的音讯只对在X86平台上运转的.NET Framework
1.1使得(对于Shared Source CLI
1.0也超多适用,只是在有个别人机联作操作的动静下必得小心例外卡塔尔,对于.NET
Framework
2.0会有退换,所以请不要在营造软件时依赖于这一个内部结构的不变性。

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CL中华V运维程序(Bootstrap卡塔 尔(英语:State of Qatar)成立的域

CLCRUISER运行程序(Bootstrap卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎成立的域

在CL帕杰罗实践托管代码的首先行代码前,会创制多个使用程序域。个中四个对于托管代码以致CL大切诺基宿主程序(CLR
hosts卡塔尔都是不可知的。它们只能由CLLX570运维进程创设,而提供CLTiguan运转进度的是shim——mscoree.dll和mscorwks.dll
(在多微电脑系统下是mscorsvr.dll)。正如 图2
所示,那么些域是系统域(System Domain卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎和分享域(Shared
Domain卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,都以接受了单件(Singleton卡塔尔格局。第五个域是缺省应用程序域(Default
AppDomain卡塔尔,它是二个AppDomain的实例,也是唯后生可畏的有命名的域。对于简易的CL宝马7系宿主程序,举例调控台程序,暗中同意的域名由可进行映象文件的名字组成。此外的域能够在托管代码中接纳AppDomain.CreateDomain方法创立,恐怕在非托管的代码中应用ICOOdysseyRuntimeHost接口成立。复杂的宿主程序,譬如ASP.NET,对于特定的网址会基于应用程序的数量成立多个域。

图 2 由CLPRADO运维程序创立的域 ↓

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系统域(System Domain)

系统域(System Domain)

系统域肩负创立和初叶化分享域和私下认可使用程序域。它将系统库mscorlib.dll载入分享域,况兼珍惜进度范围里边接受的含有恐怕显式字符串符号。

字符串驻留(string interning卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎是 .NET Framework
1.第11中学的一个优化性子,它的拍卖措施显得有些昏昏欲睡,因为CL路虎极光未有给程序集机遇选取此天性。就算如此,由于在装有的使用程序域中对叁个特定的符号只保留四个一倡百和的字符串,此天性可以节省外部存款和储蓄器空间。

系统域还担当产生进程范围的接口ID,并用来创制每一个应用程序域的接口虚表映射图(InterfaceVtableMaps卡塔 尔(英语:State of Qatar)的接口。系统域在进程中维系追踪全数域,并贯彻加载和卸载应用程序域的机能。

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共享域(Shared Domain)

共享域(Shared Domain)

持有不归于别的特定域的代码被加载到系统库SharedDomain.Mscorlib,对于有着应用程序域的客户代码都是必须的。它会被机关加载到分享域中。系统命名空间的主导类型,如Object,
ValueType, Array, Enum, String, and
Delegate等等,在CL奥迪Q5运行程序进度中被优先加载到本域中。客商代码也得以被加载到那一个域中,方法是在调用CorBindToRuntimeEx时使用由CL雷克萨斯LC宿主程序内定的LoaderOptimization天性。调整台程序也足以加载代码到共享域中,方法是运用System.LoaderOptimizationAttribute性子表明Main方法。分享域还管理二个行使集散地址作为目录的次第集映射图,此映射图作为管理分享程序集依赖关系的查找表,这一个程序集被加载到暗中认可域(DefaultDomain卡塔尔国和其余在托管代码中开创的运用程序域。非分享的客商代码被加载到私下认可域。

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默认域(Default Domain)

默认域(Default Domain)

暗中认可域是利用程序域(AppDomain卡塔 尔(英语:State of Qatar)的多少个实例,日常的应用程序代码在里面运维。就算有个别应用程序要求在运维时创建额外的接受程序域(比方有些使用插件,plug-in,架构也许扩充重大的运作时期码生成专门的职业的应用程序卡塔 尔(英语:State of Qatar),当先四分之二的应用程序在运行期间只创立一个域。全体在此域运行的代码都以在域等级次序上有上下文限定。假使二个应用程序有三个利用程序域,任何的域间访谈会通过.NET
Remoting代理。额外的域内上下文节制音讯方可应用System.ContextBoundObject派生的门类创造。每种应用程序域有和好的定西描述符(SecurityDescriptor卡塔尔国,安全上下文(SecurityContext卡塔尔国和暗中认可上下文(DefaultContext卡塔尔国,还会有温馨的加载器堆(高频堆,低频堆和代办堆卡塔 尔(英语:State of Qatar),句柄表,接口虚表微机和次序集缓存。

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加载器堆(Loader Heaps卡塔 尔(英语:State of Qatar)

加载器堆(Loader Heaps卡塔尔

加载器堆的效用是加载差异的运作时CL本田CR-V零件和优化在域的全部生命期内设有的预制零部件。这几个堆的增强基于可预测块,那样能够使碎片最小化。加载器堆区别于垃圾回笼堆(也许对称多微处理机上的多少个堆卡塔 尔(英语:State of Qatar),垃圾回笼堆保存对象实例,而加载器堆同不经常间保留类型系统。经常访问的预制构件如方法表,方法描述,域描述和接口图,分配在多次堆上,而比较少访谈的数据结构如EEClass和类加载器及其查找表,分配在低频堆。代理堆保存用于代码访谈安全性(code
access security, CAS卡塔尔的代理零件,如COM封装调用和平台调用(P/Invoke卡塔尔。

从高档期的顺序通晓域后,大家准备看看它们在二个粗略的应用程序的上下文中的大意细节,见
图3。我们在程序运转时停在mc.Method1(),然后利用SOS调节和测量试验器扩张命令DumpDomain来输出域的新闻。(请查看
Son of
Strike
打听SOS的加载音讯卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎。这里是编写后的出口:

图3 Sample1.exe

!DumpDomain
System Domain: 793e9d58, LowFrequencyHeap: 793e9dbc,
HighFrequencyHeap: 793e9e14, StubHeap: 793e9e6c,
Assembly: 0015aa68 [mscorlib], ClassLoader: 0015ab40

Shared Domain: 793eb278, LowFrequencyHeap: 793eb2dc,
HighFrequencyHeap: 793eb334, StubHeap: 793eb38c,
Assembly: 0015aa68 [mscorlib], ClassLoader: 0015ab40

Domain 1: 149100, LowFrequencyHeap: 00149164,
HighFrequencyHeap: 001491bc, StubHeap: 00149214,
Name: Sample1.exe, Assembly: 00164938 [Sample1],
ClassLoader: 00164a78

using System;

public interface MyInterface1
{
    void Method1();
    void Method2();
}
public interface MyInterface2
{
    void Method2();
    void Method3();
}

class MyClass : MyInterface1, MyInterface2
{
    public static string str = "MyString";
    public static uint   ui = 0xAAAAAAAA;
    public void Method1() { Console.WriteLine("Method1"); }
    public void Method2() { Console.WriteLine("Method2"); }
    public virtual void Method3() { Console.WriteLine("Method3"); }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        MyClass mc = new MyClass();
        MyInterface1 mi1 = mc;
        MyInterface2 mi2 = mc;

        int i = MyClass.str.Length;
        uint j = MyClass.ui;

        mc.Method1();
        mi1.Method1();
        mi1.Method2();
        mi2.Method2();
        mi2.Method3();
        mc.Method3();
    }
}

大家的调整台程序,Sample1.exe,被加载到一个名称为”Sample1.exe”的使用程序域。Mscorlib.dll被加载到分享域,可是因为它是骨干系统库,所以也在系统域中列出。各类域会分配一个往往堆,低频堆和代办堆。系统域和共享域使用相近的类加载器,而暗中同意应用程序使用自身的类加载器。

输出未有出示加载器堆的保存尺寸和已交付尺寸。高频堆的最早化大小是32KB,每便提交4KB。SOS的输出也绝非显得接口虚表堆(InterfaceVtableMap卡塔 尔(英语:State of Qatar)。每一种域有一个接口虚表堆(简单的称呼为IVMap卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,由友好的加载器堆在域发轫化阶段创造。IVMap保留大小是4KB,开头时提交4KB。大家将会在延续部分切磋项目布局时探究IVMap的意思。

图2
呈现默许的长河堆,JIT代码堆,GC堆(用于小指标卡塔 尔(英语:State of Qatar)和大指标堆(用于大小相等依旧超越85000字节的靶子卡塔尔国,它注脚了这一个堆和加载器堆的语义区别。即时(just-in-time,
JIT卡塔 尔(英语:State of Qatar)编写翻译器发生x86指令况且保留到JIT代码堆中。GC堆和大指标堆是用于托管对象实例化的垃圾堆回笼堆。

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品类原理

品类原理

品类是.NET编制程序中的基本单元。在C#中,类型能够选拔class,struct和interface关键字张开宣示。大许多门类由技师显式成立,可是,在非常的并行操作(interop)处境和长间距对象调用(.NET
Remoting卡塔尔国场地中,.NET
CL福睿斯会隐式的发生类型,那些发生的品种包罗COM和平运动行时可调用封装及传输代理(Runtime
Callable Wrappers and Transparent Proxies卡塔尔国。

大家通过叁个分包对象引用的栈初始钻探.NET类型原理(标准地,栈是一个指标实例最早生命期的地点卡塔尔国。
图4中突显的代码满含二个轻巧的主次,它有一个调节台的入口点,调用了二个静态方法。Method1创立一个SmallClass的品种实例,该项目包罗二个字节数组,用于演示如何在大目的堆创造对象。就算那是风姿罗曼蒂克段无聊的代码,可是可以援助大家举行座谈。

图4 Large Objects and Small Objects

using System;

class SmallClass
{
    private byte[] _largeObj;
    public SmallClass(int size)
    {
        _largeObj = new byte[size];
        _largeObj[0] = 0xAA;
        _largeObj[1] = 0xBB;
        _largeObj[2] = 0xCC;
    }

    public byte[] LargeObj
    {
        get { return this._largeObj; }
    }
}

class SimpleProgram
{
    static void Main(string[] args)
    {
        SmallClass smallObj = SimpleProgram.Create(84930,10,15,20,25);
        return;
    }

    static SmallClass Create(int size1, int size2, int size3,
        int size4, int size5)
    {
        int objSize = size1 + size2 + size3 + size4 + size5;
        SmallClass smallObj = new SmallClass(objSize);
        return smallObj;
    }
}

图5 彰显了甘休在Create方法”return smallObj;”
代码行断点时的fastcall栈结构(fastcall时.NET的调用规范,它表明在恐怕的图景下将函数参数通过寄放器传递,而任何参数遵照从右到左的次第入栈,然后由被调用函数完结出栈操作卡塔 尔(英语:State of Qatar)。本地值类型变量objSize内含在栈结构中。引用类型变量如smallObj以从来大小(4字节DWOPAJEROD卡塔尔国保存在栈中,满含了在相仿GC堆中分红的靶子之处。对于古板C++,这是指标的指针;在托管世界中,它是指标的引用。不管怎么着,它饱含了贰个目的实例之处,大家将利用术语对象实例(ObjectInstance卡塔尔国描述对象援用指向地址地方的数据结构。

图5 SimpleProgram的栈结交涉堆

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诚如GC堆上的smallObj对象实例包涵三个名称叫 _largeObj
的字节数组(注意,图中显得的尺寸为85016字节,是实际上的储备大小卡塔尔国。CLEscort对抢先或等于85000字节的靶子的拍卖和小指标分裂。大目的在大目的堆(LOH卡塔 尔(英语:State of Qatar)上抽成,而小目的在近似GC堆上成立,那样能够优化对象的分配和回收。LOH不会减小,而GC堆在GC回笼时开展减少。还会有,LOH只会在一同GC回笼时被回笼。

smallObj的靶子实例蕴涵类型句柄(TypeHandle卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,指向对应项指标方法表。每一个注明的花色有二个方法表,而同等品种的具备目的实例都针对同贰个方法表。它含有了品种的性状新闻(接口,抽象类,具体类,COM封装和代理卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,落成的接口数目,用于接口分派的接口图,方法表的槽(slot卡塔尔国数目,指向相应完毕的槽表。

措施表指向多少个名叫EEClass的重大数据结构。在议程表创立前,CLTiguan类加载器从元数据中开创EEClass。
图4中,SmallClass的诀窍表指向它的EEClass。那些构造指向它们的模块和顺序集。方法表和EEClass常常分配在共享域的加载器堆。加载器堆和使用程序域关联,这里提到的数据结构大器晚成旦被加载到中间,就直到应用程序域卸载时才会熄灭。何况,暗中认可的施用程序域不会被卸载,所以这一个代码的生存期是停止CLOdyssey关闭截至。

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指标实例

目的实例

正如大家说过的,全数值类型的实例或许隐含在线程栈上,恐怕隐含在 GC
堆上。全体的援用类型在 GC 堆或然 LOH 上创立。图 6
呈现了二个标准的靶子布局。三个目的能够透过以下路子被引述:基于栈的部分变量,在相互作用操作仍然平台调用情形下的句柄表,贮存器(执市场价格势时的
this 指针和艺术参数卡塔 尔(英语:State of Qatar),具备终结器( finalizer 卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎方法的靶子的终结器队列。
OBJECTREF 不是指向目的实例的最初地方,而是有二个 DWO讴歌RDXD 的偏移量( 4
字节卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎。此 DWOPRADOD 称为对象头,保存一个针对 SyncTableEntry 表的目录(从 1
初始计数的 syncblk
编号。因为通过索引举办连接,所以在供给扩充表的轻重时, CL福睿斯能够在内部存款和储蓄器中移动这些表。 SyncTableEntry 维护多个反向的弱引用,以便 CLEscort能够追踪 SyncBlock 的全部权。弱援引让 GC
能够在未曾别的强援用存在时回笼对象。 SyncTableEntry 还保留了三个针对
SyncBlock
的指针,包罗了少之又少要求被四个指标的有所实例使用的卓有作用的新闻。这个音讯包罗对象锁,哈希编码,任何转换层
(thunking) 数据和行使程序域的目录。对于绝大繁多的指标实例,不会为实在的
SyncBlock 分配内部存款和储蓄器,并且 syncblk 编号为 0 。这点在进行线程蒙受如
lock(obj) 只怕 obj.GetHashCode 的讲话时会产生变化,如下所示:

SmallClass obj = new SmallClass()
// Do some work here
lock(obj) { /* Do some synchronized work here */ }
obj.GetHashCode();

图 6 对象实例布局
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在上述代码中, smallObj 会接受 0 作为它的开局的 syncblk 编号。 lock
语句使得 CL汉兰达 创设贰个 syncblk 入口并利用相应的数值更新对象头。因为 C#
的 lock 关键字会扩大为 try-finally 语句并选择 Monitor 类,三个看成同步的
Monitor 对象在 syncblk 上创造。堆 GetHashCode
的调用会选取对象的哈希编码增加 syncblk 。
在 SyncBlock 中有此外的域,它们在 COM 人机联作操作和封送委托( marshaling
delegates 卡塔尔到非托管代码时行使,可是那和卓绝的对象用途非亲非故。
品类句柄紧跟在指标实例中的 syncblk
编号后。为了保全一连性,小编会在验证实例变量后钻探类型句柄。实例域(
Instance 田野(field)卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎的变量列表紧跟在等级次序句柄后。私下认可情形下,实例域会以内部存储器最实用利用的点子排列,那样只须求起码的当作对齐的填充字节。
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的代码彰显了 SimpleClass 包蕴有局地差异大小的实例变量。

图 7 SimpleClass with Instance Variables

class SimpleClass
{
    private byte b1 = 1;                // 1 byte
    private byte b2 = 2;                // 1 byte
    private byte b3 = 3;                // 1 byte
    private byte b4 = 4;                // 1 byte
    private char c1 = 'A';              // 2 bytes
    private char c2 = 'B';              // 2 bytes
    private short s1 = 11;              // 2 bytes
    private short s2 = 12;              // 2 bytes
    private int i1 = 21;                // 4 bytes
    private long l1 = 31;               // 8 bytes
    private string str = "MyString"; // 4 bytes (only OBJECTREF)

    //Total instance variable size = 28 bytes 

    static void Main()
    {
        SimpleClass simpleObj = new SimpleClass();
        return;
    }
}

图 8 展现了在 Visual Studio 调节和测量试验器的内部存款和储蓄器窗口中的贰个 SimpleClass
对象实例。我们在图 7 的 return 语句处设置了断点,然后利用 ECX
存放器保存的 simpleObj 地址在内部存款和储蓄器窗口展现对象实例。前 4 个字节是 syncblk
编号。因为咱们从不用任何合作代码应用此实例(也一直不访问它的哈希编码卡塔尔,
syncblk 编号为 0 。保存在栈变量的对象实例,指向起头地方的 4
个字节的偏移处。字节变量 b1,b2,b3 和 b4 被多个接三个的排列在大器晚成道。三个short 类型变量 s1 和 s2 也被排列在同步。字符串变量 str 是叁个 4 字节的
OBJECTREF ,指向 GC
堆中分配的实际的字符串实例。字符串是一个专门的类型,因为具备包罗相符文字标志的字符串,会在程序集加载到进度时指向多少个大局字符串表的意气风发律实例。那些进程称为字符串驻留(
string interning 卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,设计目标是优化内存的施用。大家以前已经提过,在 NET
Framework 1.1 中,程序集无法选取是还是不是使用这一个进度,尽管现在版本的 CL君越恐怕会提供这么的力量。

图 8 Debugger Memory Window for Object Instance
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为此暗中同意处境下,成员变量在源代码中的词典顺序没有在内部存款和储蓄器中保持。在竞相操作的情况下,词典顺序必得被封存到内部存款和储蓄器中,这时候能够行使
StructLayoutAttribute 性格,它有多少个 LayoutKind 的枚举类型作为参数。
LayoutKind.Sequential 可认为被封送( marshaled
卡塔尔国数据保持词典顺序,就算在 .NET Framework 1.第11中学,它未有影响托管的布局(然而 .NET Framework 2.0
可能会那样做卡塔尔。在人机联作操作的情状下,要是你实在需求额外的填充字节和展现的调节域的顺序,
LayoutKind.Explicit 能够和域等级次序的 FieldOffset 个性一同行使。

看完底层的内部存款和储蓄器内容后,咱们运用 SOS 看看对象实例。三个使得的授命是
DumpHeap
,它能够列出全部的堆内容和叁个特意类型的享有实例。不供给依据寄放器,
DumpHeap 能够展现大家创立的独占鳌头多少个实例的地址。

!DumpHeap -type SimpleClass
Loaded Son of Strike data table version 5 from
"C:WINDOWSMicrosoft.NETFrameworkv1.1.4322mscorwks.dll"
 Address       MT     Size
00a8197c 00955124       36
Last good object: 00a819a0
total 1 objects
Statistics:
      MT    Count TotalSize Class Name
  955124        1        36 SimpleClass

指标的总大小是 36 字节,不管字符串多大, SimpleClass 的实例只含有贰个DWOCR-VD 的指标援用。 SimpleClass 的实例变量只占用 28 字节,其余 8
个字节满含项目句柄( 4 字节卡塔尔国和 syncblk 编号( 4 字节卡塔 尔(英语:State of Qatar)。找到 simpleObj
实例之处后,大家能够动用 DumpObj 命令输出它的内容,如下所示:

!DumpObj 0x00a8197c
Name: SimpleClass
MethodTable 0x00955124
EEClass 0x02ca33b0
Size 36(0x24) bytes
FieldDesc*: 00955064
      MT    Field   Offset                 Type       Attr    Value Name
00955124  400000a        4         System.Int64   instance      31 l1
00955124  400000b        c                CLASS   instance 00a819a0 str
    << some fields omitted from the display for brevity >>
00955124  4000003       1e          System.Byte   instance        3 b3
00955124  4000004       1f          System.Byte   instance        4 b4

正如以前说过, C# 编写翻译器对于类的暗许布局使用 LayoutType.Auto
(对于协会接收 LayoutType.Sequential
卡塔尔国;由此类加载注重新排列实例域以最小化填充字节。大家得以利用 ObjSize
来输出包涵被 str 实例占用的空间,如下所示:

!ObjSize 0x00a8197c
sizeof(00a8197c) =       72 (    0x48) bytes (SimpleClass)

借令你从目的图的全局大小( 72 字节卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎减去 SimpleClass 的轻重缓急( 36
字节卡塔 尔(英语:State of Qatar),就足以获得 str 的轻重,即 36 字节。让大家输出 str
实例来注脚那么些结果:

!DumpObj 0x00a819a0
Name: System.String
MethodTable 0x009742d8
EEClass 0x02c4c6c4
Size 36(0x24) bytes

设若您将字符串实例的深浅(36字节卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎加上SimpleClass实例的朗朗上口(36字节卡塔尔国,就足以获得ObjSize命令报告的总大小72字节。

请小心ObjSize不蕴含syncblk结构占用的内部存款和储蓄器。何况,在.NET Framework
1.第11中学,CLCRUISER不明了非托管财富占用的内部存款和储蓄器,如GDI对象,COM对象,文件句柄等等;因而它们不会被那么些命令报告。

本着方法表的类型句柄在syncblk编号后分配。在对象实例创立前,CL纳瓦拉查看加载类型,若无找到,则举行加载,拿到方法表地址,成立对象实例,然后把项目句柄值追加到指标实例中。JIT编写翻译器产生的代码在进展艺术分派时采取项目句柄来恒定方法表。CLOdyssey在供给史能够通过措施表反向访谈加载类型时利用场目句柄。

Son of Strike
SOS调节和测量检验器扩大程序用于本文化的突显CLLAND数据结构的剧情,它是 .NET
Framework 安装程序的大器晚成都部队分,位于
%windir%\Microsoft.NET\Framework\v1.1.4322。SOS加载到进度在此以前,在
Visual Studio 中启用托管代码调节和测量检验。 增添 SOS.dll
所在的文本夹到PATH意况变量中。 加载 SOS.dll, 然后安装二个断点, 展开
Debug|Windows|Immediate。然后在 Immediate 窗口中实行 .load
sos.dll。使用 !help
获取调节和测验相关的部分发令,关于SOS更加多新闻,参谋这里

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方法表

方法表

种种类和实例在加载到使用程序域时,会在内部存款和储蓄器中经过措施表来表示。那是在对象的首先个实例创设前的类加载活动的结果。对象实例表示的是气象,而艺术表表示了作为。通过EEClass,方法表把对象实例绑定到被语言编写翻译器发生的照耀到内部存款和储蓄器的元数据结构(metadata
structures卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎。方法表包罗的消息和外挂的音信能够通过System.Type访谈。指向方法表的指针在托管代码中可以透过Type.RuntimeTypeHandle属性得到。对象实例满含的门类句柄指向方法表最早地点的摆荡处,偏移量默许情形下是12字节,富含了GC消息。大家不计划在这里边对其开展研商。

图 9
展现了章程表的杰出布局。我们会表明项目句柄的片段注重的域,不过对于截然的列表,请参照他事他说加以考查此图。让大家从基实例大小(Base
Instance Size卡塔 尔(英语:State of Qatar)早先,因为它直接涉及到运营时的内部存款和储蓄器状态。

图 9 方法表布局

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基实例大小

基实例大小

基实例大小是由类加载器总括的指标的分寸,基于代码中证明的域。早先早就商量过,当前GC的得以完毕内需二个起码12字节的对象实例。如若三个类没有概念任何实例域,它起码含有额外的4个字节。其它的8个字节被对象头(恐怕含有syncblk编号卡塔 尔(英语:State of Qatar)和类型句柄占用。再说三回,对象的大小会遭到StructLayoutAttribute的影响。

看看图3中展现的MyClass(有八个接口卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎的方法表的内部存储器快速照相(Visual
Studio .NET
二〇〇〇内部存储器窗口卡塔尔,将它和SOS的出口实行相比较。在图9中,对象大小位于4字节的撼动处,值为12(0x0000000C卡塔 尔(英语:State of Qatar)字节。以下是SOS的DumpHeap命令的输出:

!DumpHeap -type MyClass
 Address       MT     Size
00a819ac 009552a0       12
total 1 objects
Statistics:
    MT  Count TotalSize Class Name
9552a0      1        12    MyClass

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方法槽表(Method Slot Table卡塔尔

艺术槽表(Method Slot Table卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎

在章程表中蕴藏了三个槽表,指向各类艺术的汇报(MethodDesc卡塔 尔(英语:State of Qatar),提供了等级次序的行为本事。方法槽表是根据方法完毕的线性链表,根据如下顺序排列:世袭的虚方法,引进的虚方法,实例方法,静态方法。

类加载器在当前类,父类和接口的元数据中遍历,然后创造方法表。在排列进程中,它替换所有的被覆盖的虚方法和被隐形的父类方法,成立新的槽,在急需时复制槽。槽复制是至关重要的,它能够让每一个接口有谈得来的微小的vtable。可是被复制的槽指向同风流潇洒的大意实现。MyClass包括接口方法,一个类构造函数(.cctor卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎和目的构造函数(.ctor卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎。对象构造函数由C#编写翻译器为全部未有显式定义构造函数的对象自动生成。因为我们定义并发轫化了一个静态变量,编写翻译器会转变二个类构造函数。图10来得了MyClass的秘诀表的布局。布局显示了11个方法,因为Method2槽为接口IVMap举行了复制,上边大家会开展研究。图11彰显了MyClass的主意表的SOS的输出。

图10 MyClass MethodTable Layout
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图11 SOS Dump of MyClass Method Table

!DumpMT -MD 0x9552a0
  Entry  MethodDesc  Return Type       Name
0097203b 00972040    String            System.Object.ToString()
009720fb 00972100    Boolean           System.Object.Equals(Object)
00972113 00972118    I4                System.Object.GetHashCode()
0097207b 00972080    Void              System.Object.Finalize()
00955253 00955258    Void              MyClass.Method1()
00955263 00955268    Void              MyClass.Method2()
00955263 00955268    Void              MyClass.Method2()
00955273 00955278    Void              MyClass.Method3()
00955283 00955288    Void              MyClass..cctor()
00955293 00955298    Void              MyClass..ctor()

其它项目标起来4个情势总是ToString, Equals, GetHashCode, and
Finalize。这么些是从System.Object世襲的虚方法。Method2槽被开展了复制,不过都针对雷同的章程描述。代码彰显定义的.cctor和.ctor会分别和静态方法和实例方法分在生机勃勃组。

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措施描述(MethodDesc卡塔 尔(英语:State of Qatar)

办法描述(MethodDesc卡塔尔国

办法描述(MethodDesc卡塔 尔(英语:State of Qatar)是CL大切诺基知道的主意实现的二个打包。有几连串型的措施描述,除了用于托管达成,分别用于区别的交互操作达成的调用。在本文中,我们只考查图3代码中的托管方法描述。方法描述在类加载进程中产生,初步化为指向IL。每一个方法描述包蕴四个预编写翻译代理(PreJitStub卡塔 尔(英语:State of Qatar),肩负触发JIT编写翻译。图12来得了一个特出的布局,方法表的槽实际上指向代理,而不是实在的措施描述数据结构。对于实际的艺术描述,那是-5字节的偏移,是每一种方法的8个附加字节的一片段。那5个字节满含了调用预编写翻译代理程序的吩咐。5字节的撼动能够从SOS的DumpMT输出从看见,因为方法描述总是方法槽表指向的职分前边的5个字节。在第贰遍调用时,会调用JIT编写翻译程序。在编写翻译实现后,包涵调用指令的5个字节会被跳转到JIT编写翻译后的x86代码的职务跳转指令覆盖。

图 12主意描述

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图12的点子表槽指向的代码进行反汇编,呈现了对预编译代理的调用。以下是在
Method2 被JIT编写翻译前的反汇编的简化显示。

Method2:

!u 0x00955263
Unmanaged code
00955263 call        003C3538        ;call to the jitted Method2()
00955268 add         eax,68040000h   ;ignore this and the rest
                                     ;as !u thinks it as code

现行大家施行此格局,然后反汇编相像之处:

!u 0x00955263
Unmanaged code
00955263 jmp     02C633E8        ;call to the jitted Method2()
00955268 add     eax,0E8040000h  ;ignore this and the rest
                                 ;as !u thinks it as code

在那地方,唯有伊始5个字节是代码,剩余字节包括了Method2的格局描述的多少。“!u”命令不知道那或多或少,所以生成的是乱套的代码,你能够忽视5个字节后的具有东西。

CodeOrIL在JIT编写翻译前带有IL中方法完成的相持虚地址(Relative Virtual
Address
,OdysseyVA卡塔尔国。此域用作标识,表示是不是IL。在按必要编写翻译后,CLGL450使用编写翻译后的代码地址更新此域。让大家从列出的函数中接受多个,然后用DumpMT命令分别出口在JIT编写翻译前后的艺术描述的从头到尾的经过:

!DumpMD 0x00955268
Method Name : [DEFAULT] [hasThis] Void MyClass.Method2()
MethodTable 9552a0
Module: 164008
mdToken: 06000006
Flags : 400
IL RVA : 00002068

编写翻译后,方法描述的颠末如下:

!DumpMD 0x00955268
Method Name : [DEFAULT] [hasThis] Void MyClass.Method2()
MethodTable 9552a0
Module: 164008
mdToken: 06000006
Flags : 400
Method VA : 02c633e8

主意的那些标记域的编码富含了章程的类型,举例静态,实例,接口方法依旧COM完成。让大家看方法表别的二个复杂的下面:接口完成。它包裹了布局进度具备的目迷五色,让托管意况以为那或多或少看起来轻易。然后,大家将表明接口怎么着开展布局和依据接口的不二秘籍分派的适用专门的事业章程。

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接口虚表图和接口图

接口虚表图和接口图(Interface Vtable Map and Interface Map卡塔尔

在艺术表的第12字节偏移处是三个第生龙活虎的指针,接口虚表(IVMap卡塔尔。如图9所示,接口虚表指向一个选择程序域档次的映射表,该表以进度档次的接口ID作为目录。接口ID在接口类型第贰遍加载时创制。各种接口的贯彻都在接口虚表中有二个记下。如若MyInterface1被七个类达成,在接口虚表表中就有多个记录。该记录会反向指向MyClass方法表内含的子表的上马地点,如图9所示。那是接口方法分派发生时接收的引用。接口虚表是依赖方法表内含的接口图消息创造,接口图在章程表布局进度中基于类的元数据创造。后生可畏旦类型加载成功,独有接口虚表用于方法分派。

第28字节地方的接口图会指向内含在格局表中的接口音讯记录。在这里种情况下,对MyClass完结的多少个接口中的每二个都有两条记下。第一条接口音信记录的早前4个字节指向MyInterface1的类型句柄(见图9图10卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎。接着的WO昂CoraD(2字节卡塔尔被一个申明占用(0象征从父类派生,1代表由近来类达成卡塔尔。在注明后的WOLANDD是四个开始槽(Start
Slot卡塔尔,被类加载器用来布局接口完成的子表。对于MyInterface2,最初槽的值为4(从0初叶编号卡塔尔国,所以槽5和6指向达成;对于MyInterface2,开首槽的值为6,所以槽7和8指向达成。类加载器会在须求时复制槽来发出如此的效用:种种接口有友好的兑现,不过物理映射到平等的不二秘诀描述。在MyClass中,MyInterface1.Method2和MyInterface2.Method2会指向雷同的兑现。

基于接口的艺术分派通过接口虚表实行,而一向的方式分派通过保留在挨门逐户槽的法子描述地址实行。如此前谈到,.NET框架使用fastcall的调用约定,最初2个参数在恐怕的时候平日经过ECX和EDX寄存器传递。实例方法的首先个参数总是this指针,所以通过ECX寄放器传送,能够在“mov
ecx,esi”语句见到那或多或少:

mi1.Method1();
mov    ecx,edi                 ;move "this" pointer into ecx
mov    eax,dword ptr [ecx]     ;move "TypeHandle" into eax
mov    eax,dword ptr [eax+0Ch] ;move IVMap address into eax at offset 12
mov    eax,dword ptr [eax+30h] ;move the ifc impl start slot into eax
call   dword ptr [eax]         ;call Method1

mc.Method1();
mov    ecx,esi                 ;move "this" pointer into ecx
cmp    dword ptr [ecx],ecx     ;compare and set flags
call   dword ptr ds:[009552D8h];directly call Method1

那几个反汇编呈现了第一手调用MyClass的实例方法未有运用偏移。JIT编写翻译器把艺术描述的地点直接写到代码中。基于接口的分担通过接口虚表爆发,和间接分派比较供给有个别卓殊的通令。三个指令用来获取接口虚表的地点,另一个获取情势槽表中的接口完毕的上马槽。并且,把八个目的实例调换为接口只要求拷贝this指针到指标的变量。在图第22中学,语句“mi1=mc”使用叁个命令把mc的靶子引用拷贝到mi1。

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虚分派(Virtual Dispatch)

虚分派(Virtual Dispatch)

方今我们看看虚分派,而且和依照接口的分摊进行比较。以下是图3中MyClass.Method3的虚函数调用的反汇编代码:

mc.Method3();
Mov    ecx,esi               ;move "this" pointer into ecx
Mov    eax,dword ptr [ecx]   ;acquire the MethodTable address
Call   dword ptr [eax+44h]   ;dispatch to the method at offset 0x44

虚分派总是通过三个确定地点的槽编号产生,和办法表指针在特定的类(类型卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎完结档案的次序非亲非故。在格局表布局时,类加载器用覆盖的子类的兑今世替父类的贯彻。结果,对父对象的法子调用被分摊到子对象的兑现。反汇编展现了分派通过8号槽产生,能够在调节和测量检验器的内存窗口(如图10所示卡塔尔和DumpMT的出口见到那一点。

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静态变量

静态变量(Static Variables卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎

澳门葡京官方网站,静态变量是格局表数据结构的要紧组成都部队分。作为艺术表的大器晚成有些,它们分配在章程表的槽数组后。全体的原来静态类型是内联的,而对此组织和援用的类别的静态值对象,通在句柄表中成立的对象援用来针对。方法表中的指标引用指向应用程序域的句柄表的对象引用,它援用了堆上创造的指标实例。生龙活虎旦创建后,句柄表内的对象引用会使堆上的目的实例保持生存,直到应用程序域被卸载。在图9
中,静态字符串变量str指向句柄表的对象援引,前面一个指向GC堆上的MyString。

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EEClass

EEClass

EEClass在艺术表创造前发轫生活,它和议程表组成起来,是项目注脚的CL途达版本。实际上,EEClass和格局表逻辑上是一个数据结构(它们一同表示一个等级次序卡塔尔,只然则因为使用频度的两样而被分别。平时利用的域放在方法表,而不正常选取的域在EEClass中。这样,需求被JIT编写翻译函数使用的音讯(如名字,域和偏移卡塔尔在EEClass中,可是运营时必要的音讯(如虚表槽和GC消息卡塔尔在点子表中。

对每一个项目会加载三个EEClass到利用程序域中,包罗接口,类,抽象类,数组和结构。每一种EEClass是贰个被实施引擎追踪的树的节点。CL路虎极光使用这几个互连网在EEClass结构中浏览,其指标富含类加载,方法表布局,类型验证和类型调换。EEClass的子-父关系基于世袭档期的顺序建设构造,而父-子关系基于接口档期的顺序和类加载顺序的重新整合。在试行托管代码的历程中,新的EEClass节点被投入,节点的关系被补充,新的涉嫌被确立。在互连网中,相邻的EEClass还大概有多个等级次序的关系。EEClass有四个域用于处理被加载类型的节点关系:父类(Parent
Class卡塔 尔(英语:State of Qatar),相邻链(sibling chain卡塔尔国和子链(children
chain卡塔尔国。关于图4中的MyClass上下文中的EEClass的语义,请参见图13

图13只浮现了和这一个争辩相关的一些域。因为我们忽视了布局中的一些域,大家从不在图中妥贴展现偏移。EEClass有壹个直接的对于艺术表的援引。EEClass也针对在默许使用程序域的数十次堆分配的措施描述块。在方式表创制时,对进程堆上分配的域描述列表的两个援引提供了域的布局音信。EEClass在行使程序域的低频堆分配,那样操作系统能够越来越好的举行内部存款和储蓄器分页管理,由此减弱了工作集。

图13 EEClass 布局

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图13中的其余域在MyClass(图3卡塔尔国的上下文的含义不言而喻。大家不久前探视使用SOS输出的EEClass的确实的大要内部存款和储蓄器。在mc.Method1代码行设置断点后,运维图3的前后相继。首先应用命令Name2EE获得MyClass的EEClass之处。

!Name2EE C:WorkingtestClrInternalsSample1.exe MyClass

MethodTable: 009552a0
EEClass: 02ca3508
Name: MyClass

Name2EE的率先个参数时模块名,能够从DumpDomain命令获得。今后大家获取了EEClass的地点,大家输出EEClass:

!DumpClass 02ca3508
Class Name : MyClass, mdToken : 02000004, Parent Class : 02c4c3e4
ClassLoader : 00163ad8, Method Table : 009552a0, Vtable Slots : 8
Total Method Slots : a, NumInstanceFields: 0,
NumStaticFields: 2,FieldDesc*: 00955224

      MT    Field   Offset  Type           Attr    Value    Name
009552a0  4000001   2c      CLASS          static 00a8198c  str
009552a0  4000002   30      System.UInt32  static aaaaaaaa  ui

图13和DumpClass的出口看起来完全等同。元数据令牌(metadata
token,mdToken卡塔尔表示了在模块PE文件中映射到内部存储器的元数据表的MyClass索引,父类指向System.Object。从相邻链指向名称叫Program的EEClass,能够知晓图13出示的是加载Program时的结果。

MyClass有8个虚表槽(能够被虚分派的不二法门卡塔尔。尽管Method1和Method2不是虚方法,它们能够在经过接口进行摊派时被以为是虚函数并参加到列表中。把.cctor和.ctor参预到列表中,你会赢得总共拾一个方式。最终列出的是类的多少个静态域。MyClass未有实例域。此外域无庸赘述。

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Conclusion结论

结论

咱俩关于CLLAND一些最器重的内在的研究旅程终于终止了。鲜明,还可能有为数不菲难题亟待涉及,而且需求在更加深的层系上争论,可是大家期待那足以扶植您看看事物如何是好事。这里提供的众多的新闻只怕会在.NET框架和CLHighlander的新兴版本中纠正,可是就算本文提到的CL福特Explorer数据结构或许改换,概念应该维持不改变。

乘胜通用语言运维时(CL陆风X8卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎将在成为在Windows®下支付应用程序的首荐架构,对其进展深远明白会扶助你建设构造立竿见影的工业强度的应用程序。在本文中,大家将索求CL奥迪Q7内部,富含对象实例布局,方法表布局,方法分派,基于接口的分摊和分歧的数据结构。

咱俩将使用C#编纂的简约代码示例,以便任何固有的言语语法含义是C#的缺省定义。有个别此处切磋的数据结商谈算法或者会在Microsoft®
.NET Framework 2.0中改动,但是根本概念应该保险不改变。我们接纳Visual
Studio® .NET 二〇〇一调节和测量试验器和调节和测验器扩展Son of Strike
(SOS)来查看本文斟酌的数据结构。SOS精通CLRubicon的内部数据结构并出口有用音信。请仿效“Son
of Strike”补充资料,明白哪些将SOS.dll装入Visual Studio .NET
贰零零贰调节和测验器的长河空间。本文中,大家将陈说在分享源代码CLI(Shared Source
CLI,SSCLI卡塔尔中有照料完成的类,你能够从msdn.microsoft.com/net/sscli下载。图1将帮助你在SSCLI的数以兆计的代码中找到所参照他事他说加以考察的构造。

在大家起先前,请小心:本文提供的新闻只对在X86平台上运转的.NET Framework
1.1管用(对于Shared Source CLI
1.0也比比较多适用,只是在少数交互作用操作的情形下必需小心例外卡塔 尔(英语:State of Qatar),对于.NET
Framework
2.0会有更改,所以请不要在营造软件时信任于这几个内部结构的不改变性。

CLENCORE运维程序(Bootstrap卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎创制的域

在CLENVISION实施托管代码的首先行代码前,会创建七个利用程序域。当中四个对于托管代码以致CLLAND宿主程序(CLR
hosts卡塔 尔(英语:State of Qatar)都以不可以见到的。它们只能由CL奥迪Q3运营进度创制,而提供CLENVISION运转进程的是shim——mscoree.dll和mscorwks.dll
(在多微处理机系统下是mscorsvr.dll)。正如图2所示,那些域是系统域(System
Domain卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎和分享域(Shared
Domain卡塔 尔(英语:State of Qatar),都以运用了单件(Singleton卡塔尔国格局。第八个域是缺省应用程序域(Default
AppDomain卡塔尔,它是三个AppDomain的实例,也是唯风流倜傥的有命名的域。对于简易的CL揽胜宿主程序,比如调控台程序,默许的域名由可进行映象文件的名字组成。其余的域能够在托管代码中应用AppDomain.CreateDomain方法创立,或许在非托管的代码中采取ICO中华VRuntimeHost接口创设。复杂的宿主程序,比如ASP.NET,对于特定的网址会根据料用程序的数额创制三个域。

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2 由CL索罗德运营程序创建的域

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系统域(System Domain)

系统域担任创立和最初化分享域和暗中同意使用程序域。它将系统库mscorlib.dll载入分享域,并且珍惜进度范围里边使用的盈盈也许显式字符串符号。

字符串驻留(string interning卡塔尔是.NET Framework
1.第11中学的二个优化天性,它的拍卖办法显得有个别昏头晕脑,因为CLPAJERO未有给程序集机缘选拔此天性。纵然如此,由于在有着的运用程序域中对三个特定的标记只保留三个一倡百和的字符串,此特性能够节约内存空间。

系统域还担任发生进程范围的接口ID,并用来创建种种应用程序域的接口虚表映射图(InterfaceVtableMaps卡塔 尔(英语:State of Qatar)的接口。系统域在进程中保障追踪全部域,并促成加载和卸载应用程序域的功用。

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共享域(Shared Domain)

不无不归属此外特定域的代码被加载到系统库SharedDomain.Mscorlib,对于全部应用程序域的顾客代码都以少不了的。它会被活动加载到分享域中。系统命名空间的骨干项目,如Object,
ValueType, Array, Enum, String, and
Delegate等等,在CLENCORE运维程序进程中被先行加载到本域中。客户代码也得以被加载到这些域中,方法是在调用CorBindToRuntimeEx时行使由CL陆风X8宿主程序钦命的LoaderOptimization个性。调控台程序也足以加载代码到分享域中,方法是接受System.LoaderOptimizationAttribute性子注脚Main方法。分享域还管理一个用到营地址作为目录的主次集映射图,此映射图作为处理分享程序集信赖关系的查找表,这一个程序集被加载到暗中认可域(DefaultDomain卡塔尔和其余在托管代码中开创的使用程序域。非分享的客户代码被加载到暗中认可域。

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默认域(Default Domain)

暗中同意域是运用程序域(AppDomain卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎的二个实例,经常的应用程序代码在内部运转。尽管有个别应用程序须求在运行时成立额外的接受程序域(譬喻有个别使用插件,plug-in,框架结构或许实行重大的运作时期码生成工作的应用程序卡塔尔国,半数以上的应用程序在运维期间只创制一个域。全体在这里域启动的代码都是在域档次上有上下文约束。假如贰个应用程序有多少个应用程序域,任何的域间访谈会通过.NET
Remoting代理。额外的域内上下文约束新闻能够动用System.ContextBoundObject派生的品类创设。各个应用程序域有本人的平安描述符(SecurityDescriptor卡塔 尔(英语:State of Qatar),安全上下文(SecurityContext卡塔尔和私下认可上下文(DefaultContext卡塔 尔(英语:State of Qatar),还应该有本人的加载器堆(高频堆,低频堆和代办堆卡塔尔,句柄表,接口虚表微处理机和程序集缓存。

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加载器堆(Loader Heaps卡塔尔国

加载器堆的作用是加载不相同的周转时CL福特Explorer零器件和优化在域的漫天生命期内部存款和储蓄器在的零器件。这几个堆的滋长基于可预测块,那样能够使碎片最小化。加载器堆区别于垃圾回笼堆(也许对称多微型机上的多少个堆卡塔 尔(英语:State of Qatar),垃圾回笼堆保存对象实例,而加载器堆同反常间保留类型系统。平时访谈的构件如方法表,方法描述,域描述和接口图,分配在一再堆上,而比较少访谈的数据结构如EEClass和类加载器及其查找表,分配在低频堆。代理堆保存用于代码访谈安全性(code
access security, CAS卡塔 尔(英语:State of Qatar)的代理零器件,如COM封装调用和平台调用(P/Invoke卡塔尔国。

从高档期的顺序领悟域后,大家计划看看它们在一个总结的应用程序的左右文中的大意细节,见图3。大家在程序运营时停在mc.Method1(),然后使用SOS调节和测量试验器扩展命令DumpDomain来输出域的消息。(请查看Son
of
Strike
打探SOS的加载音信卡塔 尔(英语:State of Qatar)。这里是编写制定后的出口:

!DumpDomain
System Domain: 793e9d58, LowFrequencyHeap: 793e9dbc,
HighFrequencyHeap: 793e9e14, StubHeap: 793e9e6c,
Assembly: 0015aa68 [mscorlib], ClassLoader: 0015ab40
Shared Domain: 793eb278, LowFrequencyHeap: 793eb2dc,
HighFrequencyHeap: 793eb334, StubHeap: 793eb38c,
Assembly: 0015aa68 [mscorlib], ClassLoader: 0015ab40
Domain 1: 149100, LowFrequencyHeap: 00149164,
HighFrequencyHeap: 001491bc, StubHeap: 00149214,
Name: Sample1.exe, Assembly: 00164938 [Sample1],
ClassLoader: 00164a78

笔者们的调节台程序,Sample1.exe,被加载到三个名称为“Sample1.exe”的施用程序域。Mscorlib.dll被加载到分享域,但是因为它是主导系统库,所以也在系统域中列出。各样域会分配叁个频仍堆,低频堆和代办堆。系统域和分享域使用同黄金时代的类加载器,而暗中认可应用程序使用本人的类加载器。

输出没有显得加载器堆的保留尺寸和已交给尺寸。高频堆的初阶化大小是32KB,每一回提交4KB。SOS的出口也未尝展现接口虚表堆(InterfaceVtableMap卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎。各样域有一个接口虚表堆(简单的称呼为IVMap卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,由自个儿的加载器堆在域开端化阶段创制。IVMap保留大小是4KB,初始时提交4KB。大家将会在那起彼伏部分探讨项目布局时斟酌IVMap的意义。

图2来得默许的长河堆,JIT代码堆,GC堆(用于小目的卡塔尔国和大指标堆(用于大小相等依然超过85000字节的对象卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,它表明了这几个堆和加载器堆的语义不一致。即时(just-in-time,
JIT卡塔尔编写翻译器发生x86指令并且保留到JIT代码堆中。GC堆和大指标堆是用于托管对象实例化的废料回笼堆。

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类型原理

种类是.NET编制程序中的基本单元。在C#中,类型能够使用class,struct和interface关键字张开宣示。大许多品类由程序员显式创造,可是,在专门的互相操作(interop)景况和长途对象调用(.NET
Remoting卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎场地中,.NET
CL奥迪Q5会隐式的发生类型,这个爆发的花色饱含COM和平运动作时可调用封装及传输代理(Runtime
Callable Wrappers and Transparent Proxies卡塔 尔(英语:State of Qatar)。

咱俩通过三个富含对象援引的栈开始讨论.NET类型原理(规范地,栈是一个目的实例起先生命期的地点卡塔 尔(英语:State of Qatar)。图4中呈现的代码包涵三个大概的程序,它有三个调控台的入口点,调用了一个静态方法。Method1成立八个SmallClass的档期的顺序实例,该类型包罗叁个字节数组,用于演示如何在大目的堆成立对象。即便那是意气风发段无聊的代码,可是能够支持我们开展座谈。

图5显示了停止在Create方法“return
smallObj;”代码行断点时的fastcall栈结构(fastcall时.NET的调用规范,它表达在恐怕的情形下将函数参数通过寄放器传递,而其他参数依照从右到左的相继入栈,然后由被调用函数完毕出栈操作卡塔 尔(英语:State of Qatar)。本地值类型变量objSize内含在栈结构中。援引类型变量如smallObj以稳定大小(4字节DWOLANDD卡塔尔保存在栈中,包涵了在相通GC堆中分配的靶子的地点。对于金钱观C++,那是目的的指针;在托管世界中,它是指标的引用。不管怎么样,它富含了叁个指标实例之处,我们将利用术语对象实例(ObjectInstance卡塔尔描述对象援引指向地址地方的数据结构。

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图5 SimpleProgram的栈结交涉堆

相仿GC堆上的smallObj对象实例满含叁个名称为_largeObj的字节数组(注意,图中呈现的大小为85016字节,是实际上的储备大小卡塔尔。CL奥迪Q7对超越或等于85000字节的靶子的管理和小指标区别。大目的在大目的堆(LOH卡塔 尔(英语:State of Qatar)上分红,而小指标在肖似GC堆上创设,那样能够优化对象的分红和回笼。LOH不会减小,而GC堆在GC回笼时张开削减。还会有,LOH只会在完全GC回笼时被回笼。

smallObj的靶子实例满含类型句柄(TypeHandle卡塔尔,指向对应品种的方法表。各类申明的品类有叁个方法表,而平等类其他保有指标实例都指向同一个方法表。它富含了品种的特色消息(接口,抽象类,具体类,COM封装和代理卡塔尔,完成的接口数目,用于接口分派的接口图,方法表的槽(slot卡塔尔国数目,指向相应达成的槽表。

格局表指向三个名称叫EEClass的重大数据结构。在艺术表创制前,CL昂Cora类加载器从元数据中开创EEClass。图4中,SmallClass的办法表指向它的EEClass。这个构造指向它们的模块和次序集。方法表和EEClass一般分配在分享域的加载器堆。加载器堆和选取程序域关联,这里涉及的数据结构黄金年代旦被加载到中间,就直到应用程序域卸载时才会未有。并且,暗中认可的施用程序域不会被卸载,所以那么些代码的生存期是结束CLQX56关闭截至。

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目的实例

正如大家说过的,全部值类型的实例只怕隐含在线程栈上,大概隐含在GC堆上。全数的引用类型在GC堆可能LOH上创办。图6呈现了八个优良的目的布局。叁个指标能够通过以下路子被引述:基于栈的部分变量,在竞相操作依然平台调用途境下的句柄表,寄放器(试行方式时的this指针和方式参数卡塔尔,具有终结器(finalizer卡塔尔方法的目的的终结器队列。OBJECTREF不是指向目的实例的起来地方,而是有三个DWO帕杰罗D的偏移量(4字节卡塔尔国。此DWOXC60D称为对象头,保存多少个指向SyncTableEntry表的目录(从1始发计数的syncblk编号。因为经过索引进行连接,所以在急需扩大表的朗朗上口时,CL奥德赛可以在内部存款和储蓄器中移动那几个表。SyncTableEntry维护三个反向的弱援引,以便CLENCORE能够追踪SyncBlock的全体权。弱援用让GC能够在未有其余强援引存在时回笼对象。SyncTableEntry还保存了一个指向SyncBlock的指针,包罗了超级少供给被一个目的的保有实例使用的得力的音信。这个新闻包涵对象锁,哈希编码,任何变换层(thunking)数据和行使程序域的目录。对于大许多的对象实例,不会为实在的SyncBlock分配内部存款和储蓄器,何况syncblk编号为0。那点在进行线程蒙受如lock(obj)大概obj.GetHashCode的话语时会爆发变化,如下所示:

SmallClass obj = new SmallClass()
// Do some work here
lock(obj) { /* Do some synchronized work here */ }
obj.GetHashCode();

在上述代码中,smallObj会使用0作为它的开端的syncblk编号。lock语句使得CL福特Explorer创立四个syncblk入口并使用相应的数值更新对象头。因为C#的lock关键字会扩张为try-finally语句并选用Monitor类,贰个作为同步的Monitor对象在syncblk上创制。堆GetHashCode的调用会利用对象的哈希编码扩展syncblk。

在SyncBlock中有别的的域,它们在COM人机联作操作和封送委托(marshaling
delegates卡塔尔到非托管代码时采用,但是那和卓绝的靶子用项毫不相关。

连串句柄紧跟在目的实例中的syncblk编号后。为了保持一而再性,小编会在印证实例变量后斟酌类型句柄。实例域(Instance
田野先生卡塔 尔(英语:State of Qatar)的变量列表紧跟在类型句柄后。默许意况下,实例域会以内部存款和储蓄器最可行选取的不二法门排列,那样只须要起码的作为对齐的填充字节。图7的代码展现了SimpleClass包涵有局地例外大小的实例变量。

图8体现了在Visual
Studio调节和测量试验器的内部存款和储蓄器窗口中的贰个SimpleClass对象实例。大家在图7的return语句处设置了断点,然后利用ECX寄放器保存的simpleObj地址在内部存款和储蓄器窗口呈现对象实例。前4个字节是syncblk编号。因为大家并未有用别样协同代码应用此实例(也向来不访问它的哈希编码卡塔尔,syncblk编号为0。保存在栈变量的指标实例,指向初叶地方的4个字节的偏移处。字节变量b1,b2,b3和b4被叁个接二个的排列在合营。七个short类型变量s1和s2也被排列在同盟。字符串变量str是多个4字节的OBJECTREF,指向GC堆中分红的骨子里的字符串实例。字符串是三个特意的类型,因为全部包罗同样文字标记的字符串,会在前后相继集加载到进程时指向三个大局字符串表的少年老成致实例。那几个进度称为字符串驻留(string
interning卡塔尔,设计目标是优化内部存款和储蓄器的运用。大家在此之前曾经提过,在NET Framework
1.第11中学,程序集无法选拔是或不是使用这一个进度,就算今后版本的CLOdyssey恐怕会提供这么的力量。

于是默许景况下,成员变量在源代码中的词典顺序未有在内存中保持。在相互操作的图景下,词典顺序必需被保留到内存中,那时候能够选取StructLayoutAttribute天性,它有三个LayoutKind的枚举类型作为参数。LayoutKind.Sequential可感觉被封送(marshaled卡塔尔国数据保持词典顺序,就算在.NET
Framework 1.第11中学,它未有影响托管的布局(不过.NET Framework
2.0恐怕会这么做卡塔尔。在竞相操作的动静下,假若你确实须要非常的填充字节和出示的调控域的逐个,LayoutKind.Explicit能够和域档期的顺序的FieldOffset特性一同利用。

看完底层的内存内容后,大家采纳SOS看看对象实例。一个立竿见影的命令是DumpHeap,它能够列出全部的堆内容和八个特意类型的有着实例。无需依赖存放器,DumpHeap能够体现大家制造的唯风流倜傥一个实例的地址。

!DumpHeap -type SimpleClass
Loaded Son of Strike data table version 5 from
"C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v1.1.4322\mscorwks.dll"
Address       MT     Size
00a8197c 00955124       36
Last good object: 00a819a0
total 1 objects
Statistics:
MT    Count TotalSize Class Name
955124        1        36 SimpleClass

对象的总大小是36字节,不管字符串多大,SimpleClass的实例只含有一个DWOCRUISERD的指标援用。SimpleClass的实例变量只占用28字节,别的8个字节满含项目句柄(4字节卡塔尔和syncblk编号(4字节卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎。找到simpleObj实例之处后,大家得以采纳DumpObj命令输出它的开始和结果,如下所示:

!DumpObj 0x00a8197c
Name: SimpleClass
MethodTable 0x00955124
EEClass 0x02ca33b0
Size 36(0x24) bytes
FieldDesc*: 00955064
MT    Field   Offset                 Type       Attr    Value Name
00955124  400000a        4         System.Int64   instance      31 l1
00955124  400000b        c                CLASS   instance 00a819a0 str
<< some fields omitted from the display for brevity >>
00955124  4000003       1e          System.Byte   instance        3 b3
00955124  4000004       1f          System.Byte   instance        4 b4

正如以前说过,C#编写翻译器对于类的暗许布局使用LayoutType.Auto(对于组织接纳LayoutType.Sequential卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎;因而类加载珍视新排列实例域以最小化填充字节。我们能够利用ObjSize来输出满含被str实例占用的半空中,如下所示:

!ObjSize 0x00a8197c
sizeof(00a8197c) =       72 (    0x48) bytes (SimpleClass)

只要您从目的图的全局大小(72字节卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎减去SimpleClass的分寸(36字节卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,就足以得到str的尺寸,即36字节。让大家输出str实例来注解那个结果:

!DumpObj 0x00a819a0
Name: System.String
MethodTable 0x009742d8
EEClass 0x02c4c6c4
Size 36(0x24) bytes

万生龙活虎你将字符串实例的轻重(36字节卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎加上SimpleClass实例的大小(36字节卡塔尔国,就能够收获ObjSize命令报告的总大小72字节。

请小心ObjSize不包蕴syncblk结构占用的内部存款和储蓄器。何况,在.NET Framework
1.第11中学,CLHaval不晓得非托管财富占用的内部存款和储蓄器,如GDI对象,COM对象,文件句柄等等;因而它们不会被这一个命令报告。

本着方法表的品种句柄在syncblk编号后分配。在目的实例成立前,CL宝马7系查看加载类型,若无找到,则开展加载,拿到方法表地址,创设对象实例,然后把品种句柄值追加到对象实例中。JIT编写翻译器产生的代码在举办艺术分派时利用场目句柄来牢固方法表。CLENVISION在要求史能够经过艺术表反向访谈加载类型时接纳项目句柄。

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方法表

每一种类和实例在加载到使用程序域时,会在内存中经过艺术表来表示。那是在指标的首先个实例创造前的类加载活动的结果。对象实例表示的是意况,而艺术表表示了作为。通过EEClass,方法表把对象实例绑定到被语言编写翻译器发生的照耀到内部存款和储蓄器的元数据结构(metadata
structures卡塔尔国。方法表富含的音讯和外挂的新闻方可由此System.Type访谈。指向方法表的指针在托管代码中得以经过Type.RuntimeTypeHandle属性拿到。对象实例包罗的品类句柄指向方法表伊始地方的撼动处,偏移量默许景况下是12字节,包涵了GC音信。大家不筹划在此对其举办探讨。

图9来得了措施表的规范布局。大家会表明项目句柄的豆蔻梢头对首要的域,不过对于截然的列表,请参照他事他说加以考查此图。让大家从基实例大小(Base
Instance Size卡塔 尔(英语:State of Qatar)初步,因为它一直关乎到运营时的内部存款和储蓄器状态。

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基实例大小

基实例大小是由类加载器总括的靶子的轻重,基于代码中宣示的域。早前早就探讨过,当前GC的兑现须求二个最少12字节的对象实例。如若一个类未有概念任何实例域,它起码含有额外的4个字节。别的的8个字节被对象头(或者含有syncblk编号卡塔 尔(英语:State of Qatar)和品种句柄占用。再说一遍,对象的大大小小会遭到StructLayoutAttribute的震慑。

看看图3中显得的MyClass(有多少个接口卡塔 尔(英语:State of Qatar)的章程表的内部存款和储蓄器快速照相(Visual
Studio .NET
二零零零内部存款和储蓄器窗口卡塔尔,将它和SOS的出口举行比较。在图9中,对象大小位于4字节的偏移处,值为12(0x0000000C卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎字节。以下是SOS的DumpHeap命令的出口:

!DumpHeap -type MyClass
Address       MT     Size
00a819ac 009552a0       12
total 1 objects
Statistics:
MT  Count TotalSize Class Name
9552a0      1        12    MyClass

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艺术槽表(Method Slot Table卡塔尔国

在点子表中带有了五个槽表,指向各种艺术的描述(MethodDesc卡塔尔,提供了等级次序的行为技术。方法槽表是依照方法实现的线性链表,依据如下顺序排列:世袭的虚方法,引进的虚方法,实例方法,静态方法。

类加载器在方今类,父类和接口的元数据中遍历,然后制造方法表。在排列进度中,它替换全部的被遮掩的虚方法和被隐形的父类方法,成立新的槽,在供给时复制槽。槽复制是重中之重的,它能够让种种接口有投机的一丁点儿的vtable。不过被复制的槽指向平等的物理达成。MyClass包涵接口方法,三个类构造函数(.cctor卡塔尔和对象构造函数(.ctor卡塔 尔(英语:State of Qatar)。对象构造函数由C#编写翻译器为持有没有显式定义构造函数的靶子自动生成。因为大家定义并初阶化了一个静态变量,编写翻译器会转移一个类构造函数。图10来得了MyClass的不二等秘书技表的布局。布局突显了11个法子,因为Method2槽为接口IVMap举行了复制,上面大家会进展研商。图11展现了MyClass的艺术表的SOS的输出。

此外项目标始发4个方法总是ToString, Equals, GetHashCode, and
Finalize。那几个是从System.Object世襲的虚方法。Method2槽被开展了复制,可是都照准相似的方式描述。代码显示定义的.cctor和.ctor会分别和静态方法和实例方法分在黄金年代组。

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措施描述(MethodDesc卡塔尔国

措施描述(MethodDesc卡塔 尔(英语:State of Qatar)是CLLacrosse知道的章程完毕的一个装进。有几体系型的艺术描述,除了用于托管完毕,分别用于不一致的人机联作操作完毕的调用。在本文中,我们只考察图3代码中的托管方法描述。方法描述在类加载进度中发出,初阶化为指向IL。各类方法描述富含八个预编写翻译代理(PreJitStub卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,肩负触发JIT编写翻译。图12出示了一个杰出的布局,方法表的槽实际上指向代理,并不是实在的主意描述数据结构。对于实际的诀要描述,这是-5字节的偏移,是各样方法的8个叠合字节的风华正茂有的。那5个字节饱含了调用预编写翻译代理程序的一声令下。5字节的撼动能够从SOS的DumpMT输出从察看,因为方法描述总是方法槽表指向的职分后边的5个字节。在率先次调用时,会调用JIT编译程序。在编写翻译实现后,富含调用指令的5个字节会被跳转到JIT编写翻译后的x86代码的免费跳转指令覆盖。

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图12 方法描述

对图12的法子表槽指向的代码实行反汇编,呈现了对预编写翻译代理的调用。以下是在Method2被JIT编写翻译前的反汇编的简化展现。

!u 0x00955263
Unmanaged code
00955263 call        003C3538        ;call to the jitted Method2()
00955268 add         eax,68040000h   ;ignore this and the rest
;as !u thinks it as code

当今大家实行此办法,然后反汇编相仿的地址:

!u 0x00955263
Unmanaged code
00955263 jmp     02C633E8        ;call to the jitted Method2()
00955268 add     eax,0E8040000h  ;ignore this and the rest
;as !u thinks it as code

在这里地方,唯有起首5个字节是代码,剩余字节富含了Method2的艺术描述的数据。“!u”命令不清楚那一点,所以生成的是无规律的代码,你能够忽视5个字节后的具备东西。

CodeOrIL在JIT编写翻译前包括IL中艺术达成的相对虚地址(Relative Virtual
Address
,CRUISERVA卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎。此域用作标识,表示是不是IL。在按必要编写翻译后,CL大切诺基使用编写翻译后的代码地址更新此域。让我们从列出的函数中选用三个,然后用DumpMT命令分别出口在JIT编写翻译前后的主意描述的从头到尾的经过:

!DumpMD 0x00955268
Method Name : [DEFAULT] [hasThis] Void MyClass.Method2()
MethodTable 9552a0
Module: 164008
mdToken: 06000006
Flags : 400
IL RVA : 00002068

编写翻译后,方法描述的内容如下:

!DumpMD 0x00955268
Method Name : [DEFAULT] [hasThis] Void MyClass.Method2()
MethodTable 9552a0
Module: 164008
mdToken: 06000006
Flags : 400
Method VA : 02c633e8

主意的那个标记域的编码包罗了章程的门类,举例静态,实例,接口方法只怕COM达成。让大家看方法表此外叁个积重难返之处:接口达成。它包裹了布局过程具备的目迷五色,让托管景况感觉那或多或少看起来简单。然后,大家将表达接口怎么样开展示公布局和依据接口的方法分派的极其职业方法。

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接口虚表图和接口图

在措施表的第12字节偏移处是多个重大的指针,接口虚表(IVMap卡塔尔国。如图9所示,接口虚表指向多少个选拔程序域等级次序的映射表,该表以进度档期的顺序的接口ID作为目录。接口ID在接口类型第一遍加载时创制。每一个接口的完结都在接口虚表中有叁个笔录。如若MyInterface1被多个类完毕,在接口虚表表中就有多个记录。该记录会反向指向MyClass方法表内含的子表的启幕地方,如图9所示。那是接口方法分派发生时行使的援引。接口虚表是基于方法表内含的接口图消息创设,接口图在章程表布局进程中基于类的元数据制造。朝气蓬勃旦类型加载成功,独有接口虚表用于方法分派。

第28字节地点的接口图会指向内含在格局表中的接口音讯记录。在这里种气象下,对MyClass实现的八个接口中的每二个都有两条记下。第一条接口音信记录的带头4个字节指向MyInterface1的品种句柄(见图9图10卡塔尔。接着的WO福特ExplorerD(2字节卡塔尔被叁个表明占用(0表示从父类派生,1象征由近来类完结卡塔 尔(英语:State of Qatar)。在注明后的WOLacrosseD是一个发端槽(Start
Slot卡塔尔,被类加载器用来布局接口实现的子表。对于MyInterface2,开首槽的值为4(从0开首编号卡塔尔,所以槽5和6指向完毕;对于MyInterface2,伊始槽的值为6,所以槽7和8指向达成。类加载器会在必要时复制槽来产生这么的功能:种种接口有温馨的兑现,然则物理映射到平等的主意描述。在MyClass中,MyInterface1.Method2和MyInterface2.Method2会指向相似的兑现。

依赖接口的艺术分派通过接口虚表举办,而直接的模式分派通过保留在后生可畏生龙活虎槽的法子描述地址进行。如在此之前聊起,.NET框架使用fastcall的调用约定,最初2个参数在大概的时候日常经过ECX和EDX寄存器传递。实例方法的第贰个参数总是this指针,所以通过ECX存放器传送,能够在“mov
ecx,esi”语句见到这点:

mi1.Method1();
mov    ecx,edi                 ;move "this" pointer into ecx
mov    eax,dword ptr [ecx]     ;move "TypeHandle" into eax
mov    eax,dword ptr [eax+0Ch] ;move IVMap address into eax at offset 12
mov    eax,dword ptr [eax+30h] ;move the ifc impl start slot into eax
call   dword ptr [eax]         ;call Method1
mc.Method1();
mov    ecx,esi                 ;move "this" pointer into ecx
cmp    dword ptr [ecx],ecx     ;compare and set flags
call   dword ptr ds:[009552D8h];directly call Method1

这么些反汇编显示了直白调用MyClass的实例方法未有行使偏移。JIT编写翻译器把办法描述之处直接写到代码中。基于接口的摊派通过接口虚表发生,和一向分派相比较需求有的卓殊的吩咐。三个命令用来收获接口虚表的位置,另一个收获方式槽表中的接口实现的起来槽。并且,把多少个目的实例转变为接口只须求拷贝this指针到指标的变量。在图第22中学,语句“mi1=mc”使用一个限令把mc的靶子引用拷贝到mi1。

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虚分派(Virtual Dispatch)

现行反革命我们看看虚分派,何况和基于接口的分摊进行比较。以下是图3中MyClass.Method3的虚函数调用的反汇编代码:

mc.Method3();
Mov    ecx,esi               ;move "this" pointer into ecx
Mov    eax,dword ptr [ecx]   ;acquire the MethodTable address
Call   dword ptr [eax+44h]   ;dispatch to the method at offset 0x44

虚分派总是通过三个原则性的槽编号发生,和方法表指针在一定的类(类型卡塔尔国完结档期的顺序毫无干系。在章程表布局时,类加载器用覆盖的子类的兑今世替父类的兑现。结果,对父对象的不二诀要调用被分派到子对象的完成。反汇编展现了分派通过8号槽产生,能够在调节和测量检验器的内部存款和储蓄器窗口(如图10所示卡塔 尔(英语:State of Qatar)和DumpMT的出口看见那点。

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静态变量

静态变量是艺术表数据结构的主要组成部分。作为艺术表的大器晚成有个别,它们分配在章程表的槽数组后。全部的庐山真面目目静态类型是内联的,而对此组织和引用的类型的静态值对象,通在句柄表中创设的靶子引用来针对。方法表中的对象援用指向应用程序域的句柄表的目的援用,它援引了堆上创造的对象实例。大器晚成旦创建后,句柄表内的目的引用会使堆上的靶子实例保持生存,直到应用程序域被卸载。在图9
中,静态字符串变量str指向句柄表的目的援引,前者指向GC堆上的MyString。

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EEClass

EEClass在艺术表创造前最初生活,它和情势表组成起来,是种类评释的CL奥德赛版本。实际上,EEClass和办法表逻辑上是二个数据结构(它们一齐表示一个连串卡塔 尔(英语:State of Qatar),只不过因为使用频度的两样而被分手。日常使用的域放在方法表,而不平时应用的域在EEClass中。那样,须求被JIT编写翻译函数使用的消息(如名字,域和摇头卡塔 尔(英语:State of Qatar)在EEClass中,不过运维时须求的消息(如虚表槽和GC音讯卡塔 尔(英语:State of Qatar)在格局表中。

对每一个门类会加载五个EEClass到应用程序域中,包罗接口,类,抽象类,数组和结构。种种EEClass是叁个被奉行引擎追踪的树的节点。CL智跑使用这么些网络在EEClass结构中浏览,其目标包蕴类加载,方法表布局,类型验证和类型转变。EEClass的子-父关系基于世袭档期的顺序创设,而父-子关系基于接口档期的顺序和类加载顺序的结合。在实行托管代码的长河中,新的EEClass节点被参加,节点的涉嫌被补充,新的涉及被确立。在互连网中,相邻的EEClass还会有三个档案的次序的关系。EEClass有五个域用于管理被加载类型的节点关系:父类(Parent
Class卡塔 尔(英语:State of Qatar),相邻链(sibling chain卡塔尔和子链(children
chain卡塔 尔(英语:State of Qatar)。关于图4中的MyClass上下文中的EEClass的语义,请参谋图13。

图13只显示了和那个研究有关的一些域。因为大家忽视了布局中的一些域,我们从未在图中适合的数量展现偏移。EEClass有一个直接的对于艺术表的引用。EEClass也针对在暗中同意使用程序域的再三堆分配的艺术描述块。在格局表创制时,对进度堆上分配的域描述列表的一个援引提供了域的布局消息。EEClass在行使程序域的低频堆分配,那样操作系统能够更加好的举办内部存款和储蓄器分页管理,因而减弱了办事集。

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图13 EEClass 布局

图第13中学的其余域在MyClass(图3卡塔尔的上下文的含义不言而喻。我们明天看看使用SOS输出的EEClass的真正的大意内部存款和储蓄器。在mc.Method1代码行设置断点后,运维图3的次序。首先使用命令Name2EE得到MyClass的EEClass的地点。

!Name2EE C:\Working\test\ClrInternals\Sample1.exe MyClass
MethodTable: 009552a0
EEClass: 02ca3508
Name: MyClass

Name2EE的率先个参数时模块名,能够从DumpDomain命令拿到。现在我们赢得了EEClass的地址,大家输出EEClass:

!DumpClass 02ca3508
Class Name : MyClass, mdToken : 02000004, Parent Class : 02c4c3e4
ClassLoader : 00163ad8, Method Table : 009552a0, Vtable Slots : 8
Total Method Slots : a, NumInstanceFields: 0,
NumStaticFields: 2,FieldDesc*: 00955224
MT    Field   Offset  Type           Attr    Value    Name
009552a0  4000001   2c      CLASS          static 00a8198c  str
009552a0  4000002   30      System.UInt32  static aaaaaaaa  ui 

图13和DumpClass的输出看起来完全平等。元数据令牌(metadata
token,mdToken卡塔尔国表示了在模块PE文件中映射到内部存储器的元数据表的MyClass索引,父类指向System.Object。从相邻链指向名称叫Program的EEClass,能够领会图13出示的是加载Program时的结果。

MyClass有8个虚表槽(能够被虚分派的方法卡塔尔。纵然Method1和Method2不是虚方法,它们得以在经过接口进行分摊时被以为是虚函数并参预到列表中。把.cctor和.ctor参与到列表中,你会博得总共13个格局。最终列出的是类的五个静态域。MyClass未有实例域。别的域不问可知。

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Conclusion结论

大家关于CLLAND一些最根本的内在的斟酌旅程终于结束了。分明,还也有超多标题亟需涉及,并且亟需在更深的层系上探究,可是大家盼望那足以扶持你见到事物怎么样职业。这里提供的多多的新闻可能会在.NET框架和CLWrangler的新生版本中改变,可是就算本文提到的CLSportage数据结构恐怕退换,概念应该保持不改变。

Hanu Kommalapati是微软居尔f
Coast区(休斯顿)的一名架构师。他在微软昨日的角色是支持客户基于.NET框架建设构造可扩展的机件框架。能够通过hanuk@microsoft.com联系他。

Tom
Christian
是微软花销扶持高工,使用ASP.NET和用来WinDBG的.NET调节和测量检验器扩展(sos/
psscor卡塔 尔(英语:State of Qatar)。他在北卡罗来州的夏洛特,能够因此tomchris@microsoft.com联系他。

翻译者Luke是微软公司的软件工程师,习于旧贯使用C++和C#开垦应用程序。闲暇时间她爱怜音乐,旅游和怀旧游戏,何况愿意赞助MSDN翻译愈来愈多的篇章和此外开辟者分享。可以经过ecaijw@msn.com联系他。

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