Шрифт:
Динамический компоновочный блок, с другой стороны, создается в памяти "на лету", с использованием типов, предлагаемых пространством имен System. Reflection.Emit. Пространство имен System.Reflection.Emit делает возможным создание компоновочного блока и его модулей, определений типов и логики реализации CIL прямо в среде выполнения. Создав компоновочный блок таким образом, вы можете сохранить свой находящийся в памяти двоичный объект на диск. В результате, конечно, получится новый статический компоновочный блок. Для понимания процесса построения динамического компоновочного блока с помощью пространства имен System.Reflection.Emit требуется определенный уровень понимания кодов операций CIL.
Конечно, создание динамических компоновочных блоков является довольно сложным (и не слишком часто применяемым) приемом программирования, но этот подход может оказаться полезным в следующих обстоятельствах,
• При создании инструментов программирования .NET. позволяющих по требованию динамически генерировать компоновочные блоки в зависимости от пользовательского ввода.
• При создании программ, способных динамически генерировать агенты доступа к удаленным типам на основе получаемых метаданных.
• При загрузке статических компоновочных блоков с динамическим добавлением новых типов в двоичный образ.
Учитывая сказанное, давайте рассмотрим типы, предлагаемые в System.Reflection.Emit.
Исследование пространства имен System.Reflection.Emit
Для создания динамического компоновочного блока требуется в определенной мере понимать коды операций CIL, но типы пространства имен System.Reflection. Emit в максимальной мере "пытаются" скрыть сложность CIL. Например, вместо прямого указания необходимых директив и атрибутов CIL при определении типа класса вы можете просто использовать класс TypeBuilder. Точно так же, чтобы определить новый конструктор уровня экземпляра, нет никакой необходимости использовать specialname, rtspecialname и лексемы .ctor – вместо этого можно просто использовать ConstructorBuilder. Описания ключевых членов пространства имен System.Reflection.Emit приводятся в табл. 15.8.
Таблица 15.8. Избранные члены пространства имен System.Reflection.Emit
| Члены | Описание |
|---|---|
| AssemblyBuilder | Используется для создания компоновочного блока (*.dll или *.exe) в среде выполнения. В случае *.exe следует вызвать метод ModuleBuilder.SetEntryPoint, чтобы указать метод, являющийся точкой входа в модуль. Если точка входа не указана, будет сгенерирована *.dll |
| ModuleBuilder | Используется для определения множества модулей в рамках данного компоновочного блока |
| EnumBuilder | Используется для создания типа перечня .NET |
| TypeBuilder | Может использоваться дли создания классов, интерфейсов, структур и делегатов в рамках модуля в среде выполнения |
| MethodBuilder EventBuilder LocalBuilder PropertyBuilder FieldBuilder ConstructorBuilder CustomAttributeBuilder ParameterBuilder | Используются для создания членов типа (таких как методы, локальные переменные, свойства, конструкторы и атрибуты) в среде выполнения |
| ILGenerator | Генерирует коды операций CIL в данном члене типа |
| OpCodes | Обеспечивает множество полей, отображающихся в коды операций CIL. Этот тип используется вместе с различными членами System.Reflection.Emit.ILGenerator |
В общем, типы пространства имен System.Reflection.Emit при построении динамического двоичного модуля позволяют представлять "сырые" лексемы CIL программными единицами. Возможности использования многих из указанных членов будут продемонстрированы в следующем примере, но тип ILGenerator заслуживает отдельного обсуждения.
Роль System.Reflection.Emit.ILGenerator
Как следует из самого имени указанного типа, роль ILGenerator заключается в добавлении кодов операций CIL в данный член типа. Обычно нет необходимости непосредственно создавать объект ILGenerator, а нужно просто получить действительную ссылку на тип ILGenerator, используя типы, связанные с компоновщиком (такие как MethodBuilder и ConstructorBuilder). Например:
Имея ILGenerator, вы можете генерировать "сырые" коды операций CIL, используя любые из целого набора методов. Некоторые (но, конечно же, не все) методы ILGenerator описаны в табл. 15.9.
Таблица 15.9. Подборка методов ILGenerator
| Метод | Описание |
|---|---|
| BeginCatchBlock | Начинает блок catch |
| BeginExceptionBlock | Начинает блок неотфильтрованного исключения |
| BeginFinallyBlock | Начинает блок finally |
| BeginScope | Начинает лексический контекст |
| DeclareLocal | Объявляет локальную переменную |
| DefineLabel | Объявляет новую метку |
| Emit | Является перегруженным и позволяет генерировать коды операций CIL |
| EmitCall | Вставляет код операции call или callvirt в поток CIL |
| EmitWriteLine | Генерирует вызов Console.WriteLine с различными типами значений |
| EndExceptionBlock | Завершает блок исключения |
| EndScope | Завершает лексический контекст |
| ThrowException | Создает инструкцию для генерирования исключения |
| UsingNamespace | Указывает пространство имен, которое будет использоваться для оценки локальных переменных и наблюдаемых значений в текущем активном лексическом контексте |
Ключевым методом ILGenerator является метод Emit, который работает в совокупности с типом класса System.Reflection.Emit.OpCodes. Как уже упоминалось в этой главе, данный тип открывает большой набор доступных только для чтения полей, отображающихся в коды операций CIL. Полностью эти члены описаны в оперативно доступной системе справки, но целый ряд примеров вы сможете увидеть и на следующих страницах.
Генерирование динамического компоновочного блока