Язык программирования C#9 и платформа .NET5 - Эндрю Троелсен
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Наконец, в-четвертых, помимо инструкций CIL и метаданных типов сами сборки также описываются с помощью метаданных, которые официально называются манифестом. Манифест содержит информацию о текущей версии сборки, сведения о культуре (используемые для локализации строковых и графических ресурсов) и список ссылок на все внешние сборки, которые требуются для надлежащего функционирования. Разнообразные инструменты, которые можно применять для исследования типов, метаданных и манифестов сборок, рассматриваются в нескольких последующих главах.
Роль языка CIL
Теперь давайте займемся детальными исследованиями кода CIL, метаданных типов и манифеста сборки. Язык CIL находится выше любого набора инструкций, специфичных для конкретной платформы. Например, приведенный далее код C# моделирует простой калькулятор. Не углубляясь пока в подробности синтаксиса, обратите внимание на формат метода Add() в классе Calc.
// Calc.cs
using System;
namespace CalculatorExamples
{
// Этот класс содержит точку входа приложения.
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Calc c = new Calc();
int ans = c.Add(10, 84);
Console.WriteLine("10 + 84 is {0}.", ans);
// Ожидать нажатия пользователем клавиши <Enter>
// перед завершением работы.
Console.ReadLine();
}
}
// Калькулятор С#.
class Calc
{
public int Add(int addendl, int addend2)
{
return addendl + addend2;
}
}
}
Результатом компиляции такого кода будет файл *.dll сборки, который содержит манифест, инструкции CIL и метаданные, описывающие каждый аспект классов Calc и Program.
На заметку! В главе 2 будет показано, как использовать для компиляции файлов кода графические среды интегрированной разработки (integrated development environment — IDE), такие как Visual Studio Community.
Например, если вы выведете код IL из полученной сборки с помощью ildasm.exe (рассматривается чуть позже в главе), то обнаружите, что метод Add() был представлен в CIL следующим образом:
.method public hidebysig instance int32
Add(int32 addendl, int32 addend2) cil managed
{
// Code size 9(0x9)
// Размер кода 9(0x9)
.maxstack 2
.locals init (int32 V_0)
IL_0000: nop
IL_0001: ldarg.1
IL_0002: ldarg.2
IL_0003: add
IL_0004: stloc.0
IL_0005: br.s IL_0007
IL_0007: ldloc.0
IL 0008: ret
} // end of method Calc::Add конец метода Calc::Add
Не беспокойтесь, если результирующий код CIL этого метода выглядит непонятным — в главе 19 будут описаны базовые аспекты языка программирования CIL. Важно понимать, что компилятор C# выпускает код CIL, а не инструкции, специфичные для платформы.
Теперь вспомните, что сказанное справедливо для всех компиляторов .NET. В целях иллюстрации создадим то же самое приложение на языке Visual Basic вместо С#:
' Calc.vb
Namespace CalculatorExample
Module Program
' Этот класс содержит точку входа приложения.
Sub Main(args As String())
Dim c As New Calc
Dim ans As Integer = c.Add(10, 84)
Console.WriteLine("10 + 84 is {0}", ans)
' Ожидать нажатия пользователем клавиши <Enter>
' перед завершением работы.
Console.ReadLine()
End Sub
End Module
' Калькулятор VB.NET.
Class Calc
Public Function Add(ByVal addendl As Integer,
ByVal addend2 As Integer) As Integer
Return addendl + addend2
End Function
End Class
End Namespace
Просмотрев код CIL такого метода Add(), можно найти похожие инструкции (слегка скорректированные компилятором Visual Basic):
.method public hidebysig instance int32
Add(int32 addendl, int32 addend2) cil managed
{
// Code size 9(0x9)
// Размер кода 9(0x9)
.maxstack 2
.locals init (int32 V_0)
IL_0000: nop
IL_0001: ldarg.1
IL_0002: ldarg.2
IL_0003: add
IL_0004: stloc.0
IL_0005: br.s IL_0007
IL_0007: ldloc.0
IL 0008: ret
} // end of method Calc::Add
// конец метода Calc::Add
В качестве финального примера ниже представлена та же самая простая программа Calc, разработанная на F# (еще одном языке .NET Core):
// Узнайте больше о языке F# на веб-сайте http://fsharp.org
// Calc.fs
open System
module Calc =
let add addendl addend2 =
addendl + addend2
[<EntryPoint>]
let main argv =
let ans = Calc.add 10 84
printfn "10 + 84 is %d" ans
Console.ReadLine()
0
Если вы просмотрите код CIL для метода Add(), то снова найдете похожие инструкции (слегка скорректированные компилятором F#).
.method public static int32 Add(int32 addendl,
int32 addend2) cil managed
{
.custom instance void [FSharp.Core]Microsoft.FSharp.Core.
CompilationArgumentCountsAttribute::.ctor(int32[]) = ( 01 00 02 00 00
00 01 00 00 00 01 00 00 00 00 00 )
// Code size 4 (0x4)
// Размер кода 4 (0x4)
.maxstack 8
IL_0000: ldarg.0
IL_0001: ldarg.l
IL_0002: add
IL_0003: ret
} // end of method Calc::'add
// конец метода Calc::'add'
Преимущества языка CIL
В этот момент вас может интересовать, какую выгоду приносит компиляция исходного кода в CIL, а не напрямую в специфичный набор инструкций. Одним из преимуществ является языковая интеграция. Как вы уже видели, все компиляторы .NET Core выпускают практически идентичные инструкции CIL. Следовательно, все языки способны взаимодействовать в рамках четко определенной "двоичной арены".
Более того, учитывая независимость от платформы языка CIL, сама инфраструктура .NET Core не зависит от платформы и обеспечивает те же самые преимущества, к которым так привыкли разработчики на Java (например, единую кодовую базу, функционирующую в средах многочисленных операционных
