新普金娱乐NET框架之中领会CLOdyssey怎么着创设运行时对象

原稿地址:http://msdn.microsoft.com/en-us/magazine/cc163791.aspx
初藳发布日期: 9/19/二零零七
初藳已经被 Microsoft
删除了,搜罗进程中开掘众多稿子图都不全,那是因为原来的书文的图都不全,所以特收集完整全文。

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。
  • 办法表布局。
  • 措施分派(Method dispatching卡塔尔国。

因为国有语言运营时(CLSportage)就要成为在Windows上创制应用程序的主演级根基框架结构,
多明白点关于CLHaval的深浅认知会支援你营造快捷的, 工业级强壮的选择程序.
在此篇小说中, 大家会浏览,考查CL奔驰G级的内在精气神, 包含对象实例布局,
方法表的布局, 方法分派, 基于接口的摊派, 和五光十色的数码结构.

我们会接纳由C#写成的非常简单的代码示例,
所以任何对编制程序语言的隐式引用都以以C#语言为对象的.
钻探的部分数据结商谈算法会在Microsoft® .NET Framework 2.0中改换,
然则当先八分之四的定义是不会变的. 我们会选拔Visual Studio® .NET 2004Debugger和debugger extension Son of Strike (SOS)来线人一些数码结构.
SOS能够知情CLOdyssey内部的数据结构, 能够dump出有用的消息. 通篇,
我们会研讨在Shared Source CLI(SSCLI)中具备相关兑现的类, 你能够从
http://msdn.microsoft.com/net/sscli 下载到它们.

图表1 会支持您在追寻一些构造的时候到SSCLI中的音讯.

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

在大家初始前,请留神:本文提供的新闻只对在X86平台上运营的.NET Framework
1.1使得(对于Shared Source CLI
1.0也非常多适用,只是在好几交互作用操作的情况下必需小心例外卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,对于.NET
Framework
2.0会有改换,所以请不要在营造软件时信任于这个内部结构的不改变性。

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CLGL450运营程序(Bootstrap卡塔尔创立的域

CLRubicon运维程序(Bootstrap卡塔尔创设的域

在CLEscort试行托管代码的率先行代码前,会创立八个利用程序域。当中多少个对于托管代码以致CL陆风X8宿主程序(CLR
hosts卡塔尔都以不可以知道的。它们只可以由CLKuga运转进度创建,而提供CLTucson运维进度的是shim——mscoree.dll和mscorwks.dll
(在多微电脑系统下是mscorsvr.dll)。正如 图2
所示,那一个域是系统域(System Domain卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎和分享域(Shared
Domain卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,都是应用了单件(Singleton卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎情势。第三个域是缺省应用程序域(Default
AppDomain卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,它是三个AppDomain的实例,也是无可比拟的有命名的域。对于简易的CLSportage宿主程序,譬喻调整台程序,暗中认可的域名由可施行映象文件的名字组成。此外的域能够在托管代码中选取AppDomain.CreateDomain方法创制,大概在非托管的代码中使用ICO奥迪Q5RuntimeHost接口创制。复杂的宿主程序,比方ASP.NET,对于特定的网址会基于应用程序的数量创制四个域。

图 2 由CLHighlander运转程序创建的域 ↓

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系统域(System Domain)

系统域(System Domain)

系统域担任创制和伊始化分享域和暗中认可使用程序域。它将系统库mscorlib.dll载入分享域,况兼拥戴进度范围之中使用的带有只怕显式字符串符号。

字符串驻留(string interning卡塔 尔(英语:State of Qatar)是 .NET Framework
1.第11中学的三个优化个性,它的拍卖办法显得略微头晕目眩,因为CL福睿斯未有给程序集机缘选拔此特性。即使如此,由于在装有的选用程序域中对叁个一定的符号只保留三个相应的字符串,此特性能够节外省部存款和储蓄器空间。

系统域还担任产生进度范围的接口ID,并用来创立各种应用程序域的接口虚表映射图(InterfaceVtableMaps卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎的接口。系统域在进程中保证跟踪全数域,并落到实处加载和卸载应用程序域的作用。

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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,对于具备应用程序域的顾客代码都是无法贫乏的。它会被电动加载到共享域中。系统命名空间的中坚类型,如Object,
ValueType, Array, Enum, String, and
Delegate等等,在CLCRUISER运转程序进程中被先行加载到本域中。客商代码也得以被加载到这么些域中,方法是在调用CorBindToRuntimeEx时行使由CLR宿主程序钦点的LoaderOptimization性情。调节台程序也能够加载代码到分享域中,方法是选择System.LoaderOptimizationAttribute天性注明Main方法。分享域还处理三个应用营地址作为目录的主次集映射图,此映射图作为管理分享程序集重视关系的查找表,那个程序集被加载到暗许域(DefaultDomain卡塔尔和别的在托管代码中开创的使用程序域。非分享的客商代码被加载到暗许域。

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默认域(Default Domain)

默认域(Default Domain)

暗中认可域是使用程序域(AppDomain卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎的一个实例,经常的应用程序代码在其间运维。纵然有些应用程序须求在运作时创制额外的使用程序域(比方有个别使用插件,plug-in,架构只怕拓宽第后生可畏的运转时期码生成职业的应用程序卡塔尔,大部分的应用程序在运作时期只创设二个域。全体在那域运营的代码都以在域档期的顺序上有上下文约束。假设贰个应用程序有多少个利用程序域,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能够选拔System.ContextBoundObject派生的体系创制。每种应用程序域有和好的金昌描述符(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,还应该有团结的加载器堆(高频堆,低频堆和代办堆卡塔尔,句柄表,接口虚表微型机和顺序集缓存。

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加载器堆(Loader Heaps卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎

加载器堆(Loader Heaps卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎

加载器堆的作用是加载不一样的周转时CLLAND零器件和优化在域的整套生命期内存在的构件。那么些堆的增高基于可预测块,那样能够使碎片最小化。加载器堆差异于垃圾回笼堆(恐怕对称多微机上的多少个堆卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,垃圾回笼堆保存对象实例,而加载器堆同有的时候间保留类型系统。常常访谈的预制构件如方法表,方法描述,域描述和接口图,分配在一再堆上,而少之又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)的代办零部件,如COM封装调用和平台调用(P/Invoke卡塔尔国。

从高等级次序明白域后,大家策画看看它们在多少个简易的应用程序的前后文中的大要细节,见
图3。大家在程序运转时停在mc.Method1(),然后使用SOS调节和测量试验器扩充命令DumpDomain来输出域的音信。(请查看
Son of
Strike
刺探SOS的加载音信卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎。这里是编写制定后的出口:

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();
    }
}

作者们的调整台程序,Sample1.exe,被加载到多少个名字为”山姆ple1.exe”的施用程序域。Mscorlib.dll被加载到分享域,不过因为它是主导系统库,所以也在系统域中列出。每一个域会分配三个反复堆,低频堆和代办堆。系统域和分享域使用相近的类加载器,而私下认可应用程序使用自身的类加载器。

出口未有出示加载器堆的保留尺寸和已提交尺寸。高频堆的初始化大小是32KB,每回提交4KB。SOS的出口也并未有体现接口虚表堆(InterfaceVtableMap卡塔尔国。每一种域有八个接口虚表堆(简单称谓为IVMap卡塔 尔(英语:State of Qatar),由自个儿的加载器堆在域起头化阶段创制。IVMap保留大小是4KB,开首时交由4KB。大家将会在那起彼伏部分研讨项目布局时切磋IVMap的意思。

图2
显示暗中同意的进程堆,JIT代码堆,GC堆(用于小目标卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎和大目的堆(用于大小相等依旧当先85000字节的指标卡塔 尔(英语:State of Qatar),它表达了那几个堆和加载器堆的语义不同。即时(just-in-time,
JIT卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎编写翻译器发生x86指令何况保留到JIT代码堆中。GC堆和大指标堆是用来托管对象实例化的污物回笼堆。

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花色原理

品类原理

项目是.NET编制程序中的基本单元。在C#中,类型能够使用class,struct和interface关键字打开宣示。大好些个种类由程序猿显式成立,不过,在非常的相互影响操作(interop)景况和长间隔对象调用(.NET
Remoting卡塔 尔(英语:State of Qatar)场馆中,.NET
CLPAJERO会隐式的发生类型,这一个发生的门类包含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。

我们由此四个带有对象援用的栈发轫钻探.NET类型原理(规范地,栈是三个对象实例发轫生命期之处卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎。
图4中体现的代码富含八个简短的程序,它有叁个调整台的入口点,调用了四个静态方法。Method1开立一个SmallClass的种类实例,该项目包含多个字节数组,用于演示如何在大目标堆创设对象。固然那是生机勃勃段无聊的代码,不过足以协助我们开展座谈。

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 显示了截止在Create方法”return smallObj;”
代码行断点时的fastcall栈结构(fastcall时.NET的调用标准,它注脚在恐怕的情景下将函数参数通过贮存器传递,而任何参数根据从右到左的逐大器晚成入栈,然后由被调用函数完结出栈操作卡塔尔。本地值类型变量objSize内含在栈结构中。援用类型变量如smallObj以定点大小(4字节DWO奥迪Q5D卡塔 尔(英语:State of Qatar)保存在栈中,包涵了在相仿GC堆中分红的对象之处。对于守旧C++,那是指标的指针;在托管世界中,它是指标的援引。不管如何,它满含了二个目的实例的地点,大家将运用术语对象实例(ObjectInstance卡塔 尔(英语:State of Qatar)描述对象援引指向地址地点的数据结构。

图5 SimpleProgram的栈结构和堆

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近似GC堆上的smallObj对象实例包括二个名称为 _largeObj
的字节数组(注意,图中展现的高低为85016字节,是实在的储备大小卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎。CLPRADO对超过或等于85000字节的指标的拍卖和小指标不相同。大指标在大指标堆(LOH卡塔尔上分红,而小目标在相像GC堆上创立,那样能够优化对象的分配和回笼。LOH不会降价扣,而GC堆在GC回笼时张开压缩。还应该有,LOH只会在完全GC回笼时被回收。

smallObj的靶子实例包罗类型句柄(TypeHandle卡塔 尔(英语:State of Qatar),指向对应项目标方法表。每种表明的类型有四个方法表,而同样类型的保有目的实例都指向同二个方法表。它包罗了项指标风味新闻(接口,抽象类,具体类,COM封装和代办卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,达成的接口数目,用于接口分派的接口图,方法表的槽(slot卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎数目,指向相应完成的槽表。

艺术表指向贰个名字为EEClass的基本点数据结构。在章程表成立前,CLPAJERO类加载器从元数据中创立EEClass。
图4中,SmallClass的不二等秘书诀表指向它的EEClass。那几个构造指向它们的模块和次序集。方法表和EEClass日常分配在分享域的加载器堆。加载器堆和使用程序域关联,这里涉及的数据结构生机勃勃旦被加载到里面,就直到应用程序域卸载时才会流失。何况,私下认可的利用程序域不会被卸载,所以这么些代码的生存期是结束CL奇骏关闭结束。

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目的实例

对象实例

正如作者辈说过的,全部值类型的实例只怕隐含在线程栈上,可能隐含在 GC
堆上。全数的引用类型在 GC 堆只怕 LOH 上成立。图 6
呈现了二个第一名的靶子布局。三个目的足以因此以下路子被征引:基于栈的片段变量,在相互操作依旧平台调用情状下的句柄表,贮存器(实施格局时的
this 指针和章程参数卡塔 尔(英语:State of Qatar),具备终结器( finalizer 卡塔尔方法的指标的终结器队列。
OBJECTREF 不是指向目的实例的开始地点,而是有三个 DWOHighlanderD 的偏移量( 4
字节卡塔 尔(英语:State of Qatar)。此 DWOLacrosseD 称为对象头,保存三个照准 SyncTableEntry 表的目录(从 1
以前计数的 syncblk
编号。因为通过索引举办连接,所以在急需扩大表的大小时, CL奥迪Q5能够在内部存款和储蓄器中移动那一个表。 SyncTableEntry 维护一个反向的弱援用,以便 CL奥迪Q7能够跟踪 SyncBlock 的全数权。弱援引让 GC
能够在未有其余强引用存在时回笼对象。 SyncTableEntry 还保留了二个照准SyncBlock
的指针,满含了相当少须要被贰个对象的具有实例使用的管事的音信。那么些音讯包涵对象锁,哈希编码,任何转变层
(thunking) 数据和行使程序域的目录。对于半数以上的对象实例,不会为实在的
SyncBlock 分配内存,而且 syncblk 编号为 0 。那点在执行线程境遇如
lock(obj) 可能 obj.GetHashCode 的口舌时会产生变化,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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在以上代码中, smallObj 会使用 0 作为它的苗子的 syncblk 编号。 lock
语句使得 CL猎豹CS6 创制一个 syncblk 入口并动用相应的数值更新对象头。因为 C#
的 lock 关键字会扩充为 try-finally 语句并选取 Monitor 类,多个看作同步的
Monitor 对象在 syncblk 上创建。堆 GetHashCode
的调用会选择对象的哈希编码扩张 syncblk 。
在 SyncBlock 中有其余的域,它们在 COM 交互作用操作和封送委托( marshaling
delegates 卡塔尔到非托管代码时使用,可是那和超绝的对象用途毫无干系。
花色句柄紧跟在目的实例中的 syncblk
编号后。为了保全三回九转性,笔者会在注脚实例变量后钻探类型句柄。实例域(
Instance field卡塔尔的变量列表紧跟在类型句柄后。暗中认可意况下,实例域会以内部存款和储蓄器最平价运用的不二秘技排列,那样只需求起码的当作对齐的填充字节。
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的代码突显了 SimpleClass 包罗有部分分歧大小的实例变量。

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 调试器的内部存储器窗口中的叁个 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
贮存器保存的 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。因为我们从不用其它合作代码应用此实例(也还未访问它的哈希编码卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,
syncblk 编号为 0 。保存在栈变量的靶子实例,指向发轫地点的 4
个字节的偏移处。字节变量 b1,b2,b3 和 b4 被三个接叁个的排列在同盟。三个short 类型变量 s1 和 s2 也被排列在后生可畏道。字符串变量 str 是三个 4 字节的
OBJECTREF ,指向 GC
堆中分配的实在的字符串实例。字符串是多少个专程的品类,因为具有包蕴相仿文字标志的字符串,会在程序集加载到进度时指向一个大局字符串表的后生可畏致实例。那些历程称为字符串驻留(
string interning 卡塔尔国,设计目标是优化内存的行使。大家前边曾经提过,在 NET
Framework 1.1 中,程序集不可能接收是或不是使用那几个历程,固然今后版本的 CL路虎极光只怕会提供这么的工夫。

图 8 Debugger Memory Window for Object Instance
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进而暗许景况下,成员变量在源代码中的词典顺序未有在内部存款和储蓄器中保持。在相互操作的景观下,词典顺序必得被保留到内部存款和储蓄器中,此时能够接纳StructLayoutAttribute 本性,它有贰个 LayoutKind 的枚举类型作为参数。
LayoutKind.Sequential 可认为被封送( marshaled
卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎数据保持词典顺序,就算在 .NET Framework 1.第11中学,它从未影响托管的布局(不过 .NET Framework 2.0
可能会这么做卡塔尔。在相互操作的事态下,假如你实在需求十二分的填充字节和呈现的调节域的次第,
LayoutKind.Explicit 能够和域等级次序的 FieldOffset 天性一齐利用。

看完底层的内部存款和储蓄器内容后,大家使用 SOS 看看对象实例。三个使得的命令是
DumpHeap
,它能够列出全部的堆内容和一个特意类型的有着实例。不要求信任存放器,
DumpHeap 能够来得大家创造的唯风姿罗曼蒂克三个实例之处。

!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 的实例只包蕴二个DWOWranglerD 的指标援用。 SimpleClass 的实例变量只占用 28 字节,别的 8
个字节饱含项目句柄( 4 字节卡塔尔和 syncblk 编号( 4 字节卡塔尔国。找到 simpleObj
实例的地点后,大家可以利用 DumpObj 命令输出它的源委,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私下认可布局使用 LayoutType.Auto
(对于协会接受 LayoutType.Sequential
卡塔尔;因而类加载重视新排列实例域以最小化填充字节。大家能够行使 ObjSize
来输出满含被 str 实例占用的空间,如下所示:

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

假若你从指标图的大局大小( 72 字节卡塔 尔(英语:State of Qatar)减去 SimpleClass 的轻重( 36
字节卡塔尔,就能够赢得 str 的大小,即 36 字节。让我们输出 str
实例来验证这么些结果:

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

只要你将字符串实例的深浅(36字节卡塔尔国加上SimpleClass实例的轻重(36字节卡塔尔国,就足以赢得ObjSize命令报告的总大小72字节。

请留意ObjSize不带有syncblk结构占用的内部存款和储蓄器。而且,在.NET Framework
1.第11中学,CLMurano不亮堂非托管能源占用的内部存款和储蓄器,如GDI对象,COM对象,文件句柄等等;由此它们不会被那个命令报告。

本着方法表的连串句柄在syncblk编号后分配。在对象实例创立前,CLPRADO查看加载类型,若无找到,则张开加载,获得方法表地址,创造对象实例,然后把项目句柄值追加到目的实例中。JIT编写翻译器发生的代码在进展艺术分派时利用途目句柄来定位方法表。CLEscort在急需史可以经过艺术表反向访谈加载类型时行使项目句柄。

Son of Strike
SOS调节和测量检验器增添程序用于本文化的展现CLLAND数据结构的内容,它是 .NET
Framework 安装程序的一片段,位于
%windir%\Microsoft.NET\Framework\v1.1.4322。SOS加载到进度从前,在
Visual Studio 中启用托管代码调节和测验。 增多 SOS.dll
所在的文书夹到PATH遇到变量中。 加载 SOS.dll, 然后安装一个断点, 展开
Debug|Windows|Immediate。然后在 Immediate 窗口中试行 .load
sos.dll。使用 !help
获取调节和测量试验相关的意气风发部分指令,关于SOS越来越多音信,仿效这里

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方法表

方法表

各种类和实例在加载到利用程序域时,会在内部存款和储蓄器中经过艺术表来表示。那是在指标的率先个实例创造前的类加载活动的结果。对象实例表示的是气象,而艺术表表示了行为。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投射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。方法表富含的音讯和外挂的音信方可经过System.Type访谈。指向方法表的指针在托管代码中能够透过Type.RuntimeTypeHandle属性拿到。对象实例包含的档期的顺序句柄指向方法表起头地点的撼动处,偏移量默许景况下是12字节,包罗了GC消息。大家不思索在此地对其开展商讨。

图 9
展现了艺术表的标准布局。我们会申明项目句柄的有的主要的域,然而对于截然的列表,请参照他事他说加以考察此图。让我们从基实例大小(Base
Instance Size卡塔 尔(英语:State of Qatar)起始,因为它向来关联到运转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计算的指标的尺寸,基于代码中宣示的域。从前早就探究过,当前GC的落到实处内需三个足足12字节的目标实例。假若二个类未有定义任何实例域,它起码含有额外的4个字节。其余的8个字节被对象头(或然包蕴syncblk编号卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎和系列句柄占用。再说叁遍,对象的分寸会碰着StructLayoutAttribute的震慑。

看看图3中显得的MyClass(有四个接口卡塔 尔(英语:State of Qatar)的不二等秘书诀表的内部存款和储蓄器快速照相(Visual
Studio .NET
二〇〇一内部存款和储蓄器窗口卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,将它和SOS的出口进行相比。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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格局槽表(Method Slot Table卡塔尔国

办法槽表(Method Slot Table卡塔尔国

在措施表中包涵了三个槽表,指向各类艺术的陈诉(MethodDesc卡塔尔,提供了项目标行为才能。方法槽表是根据方法实现的线性链表,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。

类加载器在近来类,父类和接口的元数据中遍历,然后创建方法表。在排列进度中,它替换全数的被遮住的虚方法和被隐形的父类方法,成立新的槽,在需求时复制槽。槽复制是必不可少的,它能够让每一个接口有和好的小不点儿的vtable。不过被复制的槽指向同生机勃勃的概况完结。MyClass包蕴接口方法,二个类构造函数(.cctor卡塔 尔(英语:State of Qatar)和对象构造函数(.ctor卡塔尔。对象构造函数由C#编写翻译器为具有没有显式定义构造函数的对象自动生成。因为我们定义并开端化了贰个静态变量,编译器会变动三个类构造函数。图10呈现了MyClass的情势表的布局。布局显示了十二个点子,因为Method2槽为接口IVMap实行了复制,上面我们会进展探讨。图11来得了MyClass的主意表的SOS的出口。

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()

任何项指标始发4个点子总是ToString, Equals, GetHashCode, and
Finalize。这个是从System.Object世袭的虚方法。Method2槽被开展了复制,但是都指向相同的法子描述。代码呈现定义的.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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艺术描述(MethodDesc卡塔尔

方法描述(MethodDesc卡塔尔

艺术描述(MethodDesc卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎是CL奇骏知道的方法完毕的四个装进。有三种等级次序的法子描述,除了用于托管达成,分别用于差别的互相操作实现的调用。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生出,伊始化为指向IL。各样方法描述包罗三个预编译代理(PreJitStub卡塔尔,担任触发JIT编写翻译。图12来得了二个非凡的布局,方法表的槽实际上指向代理,并非实际上的不二秘籍描述数据结构。对于实际的形式描述,那是-5字节的撼动,是各类方法的8个附加字节的生龙活虎部分。那5个字节包蕴了调用预编写翻译代理程序的命令。5字节的舞狮能够从SOS的DumpMT输出从看见,因为方法描述总是方法槽表指向的职位前面包车型地铁5个字节。在率先次调用时,会调用JIT编写翻译程序。在编写翻译完结后,包罗调用指令的5个字节会被跳转到JIT编写翻译后的x86代码的义务诊疗跳转指令覆盖。

图 12办法描述

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图12的点子表槽指向的代码举办反汇编,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呈现。

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

于今大家实行此格局,然后反汇编相通的地址:

!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

在那地方,独有带头5个字节是代码,剩余字节满含了Method2的办法描述的数码。“!u”命令不知晓那一点,所以生成的是无规律的代码,你可以忽略5个字节后的全部东西。

CodeOrIL在JIT编写翻译前带有IL中方法实现的相对虚地址(Relative Virtual
Address
,GTC4LussoVA卡塔尔国。此域用作标识,表示是或不是IL。在按必要编写翻译后,CLPRADO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选取三个,然后用DumpMT命令分别出口在JIT编写翻译前后的艺术描述的剧情:

!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,方法描述的开始和结果如下:

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

艺术的这么些标识域的编码包括了办法的档案的次序,比如静态,实例,接口方法可能COM实现。让大家看方法表别的二个错综相连的上边:接口达成。它包裹了布局进程具备的纷纷,让托管情状感到那或多或少看起来大致。然后,大家将评释接口如何进展示公布局和依附接口的办法分派的贴切职业办法。

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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(阿拉伯语:قطر‎

在形式表的第12字节偏移处是二个主要的指针,接口虚表(IVMap卡塔尔。如图9所示,接口虚表指向二个利用程序域档案的次序的映射表,该表以进程档期的顺序的接口ID作为目录。接口ID在接口类型第二次加载时创设。每一种接口的落到实处都在接口虚表中有一个记下。假诺MyInterface1被五个类达成,在接口虚表表中就有多少个记录。该记录会反向指向MyClass方法表内含的子表的发端地方,如图9所示。这是接口方法分派产生时行使的援引。接口虚表是依据方法表内含的接口图音信成立,接口图在点子表布局进程中基于类的元数据创设。风姿罗曼蒂克旦类型加载成功,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措施表中的接口音信记录。在这里种气象下,对MyClass实现的八个接口中的每一种都有两条记下。第一条接口音信记录的早先4个字节指向MyInterface1的种类句柄(见图9图10卡塔尔。接着的WOEvoqueD(2字节卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎被三个评释占用(0意味从父类派生,1意味由近来类完毕卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎。在申明后的WO君越D是叁个方始槽(Start
Slot卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,被类加载器用来布局接口达成的子表。对于MyInterface2,起头槽的值为4(从0发轫编号卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,所以槽5和6指向完毕;对于MyInterface2,起初槽的值为6,所以槽7和8指向完毕。类加载器会在要求时复制槽来发生这么的作用:每一种接口有友好的落到实处,可是物理映射到平等的诀窍描述。在MyClass中,MyInterface1.Method2和MyInterface2.Method2会指向雷同的实现。

传闻接口的办法分派通过接口虚表举行,而间接的点子分派通过保留在各种槽的主意描述地址举办。如此前谈到,.NET框架使用fastcall的调用约定,最初2个参数在可能的时候常常通过ECX和EDX存放器传递。实例方法的第四个参数总是this指针,所以经过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

这个反汇编突显了第一手调用MyClass的实例方法未有采纳偏移。JIT编写翻译器把办法描述的地址直接写到代码中。基于接口的摊派通过接口虚表发生,和一贯分派比较须求有的特别的命令。叁个命令用来获得接口虚表的地址,另八个拿走形式槽表中的接口落成的早先槽。何况,把一个目的实例转换为接口只须要拷贝this指针到指标的变量。在图第22中学,语句“mi1=mc”使用三个命令把mc的靶子引用拷贝到mi1。

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虚分派(Virtual Dispatch)

虚分派(Virtual Dispatch)

方今大家看看虚分派,而且和基于接口的摊派实行相比。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

虚分派总是通过多少个永世的槽编号产生,和章程表指针在一定的类(类型卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎完成档次非亲非故。在艺术表布局时,类加载器用覆盖的子类的实当替代父类的兑现。结果,对父对象的法子调用被分摊到子对象的落实。反汇编突显了分派通过8号槽发生,能够在调节和测量试验器的内部存款和储蓄器窗口(如图10所示卡塔尔和DumpMT的输出看见那或多或少。

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静态变量

静态变量(Static Variables卡塔尔

静态变量是情势表数据结构的主要性组成都部队分。作为艺术表的大器晚成都部队分,它们分配在章程表的槽数组后。全体的庐山面目目静态类型是内联的,而对此组织和援引的项指标静态值对象,通在句柄表中开创的对象援引来针对。方法表中的指标引用指向应用程序域的句柄表的靶子引用,它引用了堆上创设的对象实例。意气风发旦创设后,句柄表内的目的引用会使堆上的目标实例保持生存,直到应用程序域被卸载。在图9
中,静态字符串变量str指向句柄表的指标援引,后面一个指向GC堆上的MyString。

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EEClass

EEClass

EEClass在点子表创造前起头生活,它和方法表组成起来,是项目表明的CLTiguan版本。实际上,EEClass和章程表逻辑上是一个数据结构(它们一同表示三个项目卡塔 尔(英语:State of Qatar),只然而因为运用频度的不相同而被分开。常常利用的域放在方法表,而不正常接收的域在EEClass中。那样,要求被JIT编写翻译函数使用的新闻(如名字,域和偏移卡塔尔国在EEClass中,可是运维时必要的新闻(如虚表槽和GC消息卡塔 尔(英语:State of Qatar)在方式表中。

对每五个项目会加载叁个EEClass到应用程序域中,满含接口,类,抽象类,数组和布局。每种EEClass是多个被实行引擎追踪的树的节点。CLLAND使用这么些网络在EEClass结构中浏览,其目标包罗类加载,方法表布局,类型验证和类型调换。EEClass的子-父关系基于继承档次创设,而父-子关系基于接口等级次序和类加载顺序的结缘。在推行托管代码的经过中,新的EEClass节点被投入,节点的关联被补充,新的关联被确立。在互连网中,相邻的EEClass还会有一个水平的涉嫌。EEClass有多少个域用于管理被加载类型的节点关系:父类(Parent
Class卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,相邻链(sibling chain卡塔 尔(英语:State of Qatar)和子链(children
chain卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎。关于图4中的MyClass上下文中的EEClass的语义,请参照他事他说加以考察图13

图13只展示了和这几个议论相关的一些域。因为我们忽略了布局中的一些域,我们从不在图中合适展现偏移。EEClass有多少个直接的对于艺术表的援用。EEClass也本着在暗中认可使用程序域的再三堆分配的艺术描述块。在点子表创设时,对经过堆上分配的域描述列表的一个援用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张开内部存款和储蓄器分页管理,因而收缩了劳作集。

图13 EEClass 布局

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图13中的其它域在MyClass(图3卡塔尔的上下文的意思可想而知。咱们今日探问使用SOS输出的EEClass的确实的大要内存。在mc.Method1代码行设置断点后,运维图3的前后相继。首先利用命令Name2EE得到MyClass的EEClass的地方。

!Name2EE C:WorkingtestClrInternalsSample1.exe MyClass

MethodTable: 009552a0
EEClass: 02ca3508
Name: MyClass

Name2EE的首先个参数时模块名,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的出口看起来完全意气风发致。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款和储蓄器的元数据表的MyClass索引,父类指向System.Object。从相邻链指向名字为Program的EEClass,能够知晓图13显示的是加载Program时的结果。

MyClass有8个虚表槽(能够被虚分派的办法卡塔尔。尽管Method1和Method2不是虚方法,它们得以在经过接口实行分摊时被以为是虚函数并步向到列表中。把.cctor和.ctor参预到列表中,你会赢得总共12个措施。最终列出的是类的五个静态域。MyClass未有实例域。此外域不问可知。

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Conclusion结论

结论

大家关于CL哈弗一些最根本的内在的斟酌旅程终于截至了。明显,还大概有不菲题目亟待涉及,并且亟需在更加深的层系上钻探,不过大家希望那能够支持您见到东西如何做事。这里提供的洋洋的音讯或然会在.NET框架和CL福睿斯的新兴版本中改造,不过就算本文提到的CL奥德赛数据结构恐怕改动,概念应该保障不改变。

乘胜通用语言运维时(CL中华V卡塔尔将要成为在Windows®下支付应用程序的首要推荐架构,对其展开深远通晓会支援你创设卓有成效的工业强度的应用程序。在本文中,大家将搜求CLENCORE内部,富含对象实例布局,方法表布局,方法分派,基于接口的分担和见仁见智的数据结构。

小编们将使用C#编写的简短代码示例,以便任何固有的言语语法含义是C#的缺省定义。某个此处钻探的数据结议和算法恐怕会在Microsoft®
.NET Framework 2.0中改造,然而主要概念应该保证不改变。大家选择Visual
Studio® .NET 2004调节和测量检验器和调节和测验器扩充Son of Strike
(SOS)来查看本文商量的数据结构。SOS精通CLOdyssey的在那之中数据结构并出口有用音信。请参考“Son
of Strike”补充材质,精晓如何将SOS.dll装入Visual Studio .NET
2004调节和测量检验器的进程空间。本文中,大家将陈诉在分享源代码CLI(Shared Source
CLI,SSCLI卡塔 尔(英语:State of Qatar)中有对应完成的类,你能够从msdn.microsoft.com/net/sscli下载。图1将协助您在SSCLI的数以兆计的代码中找到所参照他事他说加以侦察的组织。

在大家伊始前,请小心:本文提供的音讯只对在X86平台上运营的.NET Framework
1.1可行(对于Shared Source CLI
1.0也好些个适用,只是在好多少人机联作操作的事态下必得注意例外卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,对于.NET
Framework
2.0会有更动,所以请不要在营造软件时依赖于那些内部结构的不改变性。

CLMurano运转程序(Bootstrap卡塔尔创立的域

在CLEvoque实践托管代码的率先行代码前,会成立四个利用程序域。个中三个对于托管代码以至CLWrangler宿主程序(CLR
hosts卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎都以不可知的。它们只可以由CLEvoque运营进度创建,而提供CL汉兰达运行进度的是shim——mscoree.dll和mscorwks.dll
(在多微处理器系统下是mscorsvr.dll)。正如图2所示,这么些域是系统域(System
Domain卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎和分享域(Shared
Domain卡塔 尔(英语:State of Qatar),都以应用了单件(Singleton卡塔尔国格局。第多少个域是缺省应用程序域(Default
AppDomain卡塔尔,它是三个AppDomain的实例,也是举世无双的有命名的域。对于简易的CLEvoque宿主程序,举个例子调节台程序,暗中认可的域名由可施行映象文件的名字组成。其它的域能够在托管代码中应用AppDomain.CreateDomain方法创制,可能在非托管的代码中利用ICORAV4RuntimeHost接口创制。复杂的宿主程序,譬喻ASP.NET,对于特定的网址会依赖应用程序的数码创制多少个域。

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2 由CLEvoque运转程序创建的域

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系统域(System Domain)

系统域肩负创制和开始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,何况尊崇进度范围之中选拔的包罗也许显式字符串符号。

字符串驻留(string interning卡塔尔国是.NET Framework
1.第11中学的贰个优化天性,它的拍卖措施显得有个别昏头晕脑,因为CL本田CR-V没有给程序集机缘选拔此特性。纵然如此,由于在富有的使用程序域中对贰个一定的符号只保留一个应和的字符串,此性格能够节省里部存款和储蓄器空间。

系统域还背负发生进度范围的接口ID,并用来创设每一种应用程序域的接口虚表映射图(InterfaceVtableMaps卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎的接口。系统域在经过中保险追踪全体域,并贯彻加载和卸载应用程序域的效应。

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共享域(Shared Domain)

负有不归于别的特定域的代码被加载到系统库SharedDomain.Mscorlib,对于具备应用程序域的客户代码都以必不可缺的。它会被自动加载到分享域中。系统命名空间的主干项目,如Object,
ValueType, Array, Enum, String, and
Delegate等等,在CL奥迪Q5运行程序进程中被先行加载到本域中。顾客代码也得以被加载到那么些域中,方法是在调用CorBindToRuntimeEx时行使由CL凯雷德宿主程序钦定的LoaderOptimization本性。调控台程序也能够加载代码到分享域中,方法是运用System.LoaderOptimizationAttribute天性表明Main方法。分享域还处理一个用到集散地址作为目录的主次集映射图,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私下认可域(DefaultDomain卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎和任何在托管代码中开创的利用程序域。非分享的顾客代码被加载到暗中认可域。

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默认域(Default Domain)

暗许域是利用程序域(AppDomain卡塔 尔(英语:State of Qatar)的叁个实例,日常的应用程序代码在里头运转。就算有个别应用程序要求在运转时创造额外的施用程序域(例如有个别使用插件,plug-in,框架结构或然拓宽第意气风发的运转时期码生成工作的应用程序卡塔 尔(英语:State of Qatar),大多数的应用程序在运营时期只创建三个域。全部在这里域运营的代码都以在域档次上有上下文节制。如若三个应用程序有两个应用程序域,任何的域间访谈会通过.NET
Remoting代理。额外的域内上下文节制音信能够利用System.ContextBoundObject派生的类别创制。每一个应用程序域有温馨的平安描述符(SecurityDescriptor卡塔 尔(英语:State of Qatar),安全上下文(SecurityContext卡塔尔和暗许上下文(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,接口虚表微处理机和程序集缓存。

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

加载器堆的法力是加载分裂的运作时CL宝马X5零器件和优化在域的方方面不熟悉命期内设有的预制零件。那一个堆的增进基于可预测块,那样能够使碎片最小化。加载器堆不一致于垃圾回笼堆(可能对称多微电脑上的四个堆卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,垃圾回笼堆保存对象实例,而加载器堆同一时候保留类型系统。常常访谈的零器件如方法表,方法描述,域描述和接口图,分配在数次堆上,而非常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卡塔尔的代理零器件,如COM封装调用和平台调用(P/Invoke卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎。

从高档次领会域后,大家思考看看它们在一个粗略的应用程序的内外文中的情理细节,见图3。大家在程序运转时停在mc.Method1(),然后选取SOS调节和测量试验器扩大命令DumpDomain来输出域的新闻。(请查看Son
of
Strike
问询SOS的加载音信卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎。这里是编辑后的输出:

!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

我们的调控台程序,萨姆ple1.exe,被加载到一个名叫“Sample1.exe”的行使程序域。Mscorlib.dll被加载到分享域,不过因为它是主导系统库,所以也在系统域中列出。每一个域会分配叁个频仍堆,低频堆和代理堆。系统域和分享域使用相似的类加载器,而默许应用程序使用自身的类加载器。

出口未有展现加载器堆的保存尺寸和已交给尺寸。高频堆的早先化大小是32KB,每一遍提交4KB。SOS的输出也从不呈现接口虚表堆(InterfaceVtableMap卡塔尔国。每种域有一个接口虚表堆(简单的称呼为IVMap卡塔尔,由友好的加载器堆在域起首化阶段成立。IVMap保留大小是4KB,开首时交由4KB。大家将会在这里起彼伏部分研商项目布局时切磋IVMap的意思。

图2呈现私下认可的进度堆,JIT代码堆,GC堆(用于小目的卡塔尔国和大目的堆(用于大小相等照旧超过85000字节的目的卡塔 尔(英语:State of Qatar),它说明了那几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指令况兼保留到JIT代码堆中。GC堆和大指标堆是用以托管对象实例化的废品回笼堆。

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品类原理

项目是.NET编制程序中的基本单元。在C#中,类型能够采纳class,struct和interface关键字张开宣示。大繁多门类由程序猿显式创建,不过,在特意的竞相操作(interop)景况和长间距对象调用(.NET
Remoting卡塔尔场面中,.NET
CL索罗德会隐式的发生类型,那个发生的种类包含COM和平运动转时可调用封装及传输代理(Runtime
Callable Wrappers and Transparent Proxies卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎。

大家经过三个暗含对象援用的栈初步研讨.NET类型原理(规范地,栈是三个指标实例起头生命期的地点卡塔 尔(英语:State of Qatar)。图4中浮现的代码包罗多个简易的顺序,它有贰个调控台的入口点,调用了一个静态方法。Method1开立叁个SmallClass的等级次序实例,该品种包罗二个字节数组,用于演示如何在大指标堆创造对象。尽管这是大器晚成段无聊的代码,然而足以扶助大家实行斟酌。

图5展示了截止在Create方法“return
smallObj;”代码行断点时的fastcall栈结构(fastcall时.NET的调用规范,它表达在或许的动静下将函数参数通过存放器传递,而其余参数根据从右到左的逐个入栈,然后由被调用函数达成出栈操作卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎。本地值类型变量objSize内含在栈结构中。援引类型变量如smallObj以坚持住大小(4字节DWO奥迪Q5D卡塔尔保存在栈中,包罗了在雷同GC堆中分红的目的的地址。对于守旧C++,那是指标的指针;在托管世界中,它是指标的援引。不管如何,它包含了多少个指标实例的地址,大家将运用术语对象实例(ObjectInstance卡塔 尔(英语:State of Qatar)描述对象引用指向地址地点的数据结构。

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图5 SimpleProgram的栈结构和堆

诚如GC堆上的smallObj对象实例富含八个名称叫_largeObj的字节数组(注意,图中体现的朗朗上口为85016字节,是事实上的储备大小卡塔 尔(英语:State of Qatar)。CL路虎极光对超过或等于85000字节的目的的拍卖和小目的区别。大目的在大目的堆(LOH卡塔 尔(英语:State of Qatar)上抽成,而小目的在相仿GC堆上创建,那样能够优化对象的分配和回笼。LOH不会回降,而GC堆在GC回笼时展开裁减。还恐怕有,LOH只会在完全GC回笼时被回笼。

smallObj的靶子实例包蕴类型句柄(TypeHandle卡塔尔,指向对应项指标方法表。每种申明的系列有八个方法表,而同样等级次序的有所目的实例都指向同一个方法表。它包涵了品种的风味音讯(接口,抽象类,具体类,COM封装和代办卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,实现的接口数目,用于接口分派的接口图,方法表的槽(slot卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎数目,指向相应实现的槽表。

艺术表指向四个名称为EEClass的最主要数据结构。在章程表创造前,CL奥迪Q5类加载器从元数据中开创EEClass。图4中,SmallClass的主意表指向它的EEClass。那个组织指向它们的模块和程序集。方法表和EEClass经常分配在分享域的加载器堆。加载器堆和利用程序域关联,这里提到的数据结构生机勃勃旦被加载到内部,就直到应用程序域卸载时才会熄灭。何况,暗中同意的运用程序域不会被卸载,所以这么些代码的生存期是停止CLHighlander关闭停止。

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目的实例

正如大家说过的,全部值类型的实例或然隐含在线程栈上,或然隐含在GC堆上。全体的引用类型在GC堆可能LOH上创设。图6来得了八个一流的靶子布局。一个指标足以透过以下路子被援引:基于栈的一些变量,在相互操作如故平台调用意况下的句柄表,贮存器(试行格局时的this指针和措施参数卡塔 尔(英语:State of Qatar),拥有终结器(finalizer卡塔 尔(英语:State of Qatar)方法的指标的终结器队列。OBJECTREF不是指向目的实例的起首地方,而是有八个DWO中华VD的偏移量(4字节卡塔尔。此DWO中华VD称为对象头,保存八个指向SyncTableEntry表的目录(从1方始计数的syncblk编号。因为经过索引进行连接,所以在要求扩张表的大大小时辰,CLCR-V能够在内部存款和储蓄器中活动这一个表。SyncTableEntry维护一个反向的弱引用,以便CLEscort能够追踪SyncBlock的全体权。弱引用让GC能够在向来不任何强援用存在时回笼对象。SyncTableEntry还保存了三个指向SyncBlock的指针,包涵了超少须求被贰个对象的有所实例使用的一蹴而就的音讯。那个消息包涵对象锁,哈希编码,任何调换层(thunking)数据和动用程序域的目录。对于绝大大多的靶子实例,不会为实际的SyncBlock分配内部存款和储蓄器,并且syncblk编号为0。那点在进行线程境遇如lock(obj)也许obj.GetHashCode的语句时会产生变化,如下所示:

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

在上述代码中,smallObj会使用0作为它的开头的syncblk编号。lock语句使得CL奥迪Q3创造贰个syncblk入口并行使相应的数值更新对象头。因为C#的lock关键字会扩大为try-finally语句并利用Monitor类,叁个充当同步的Monitor对象在syncblk上开创。堆GetHashCode的调用会利用对象的哈希编码扩充syncblk。

在SyncBlock中有其余的域,它们在COM人机联作操作和封送委托(marshaling
delegates卡塔 尔(英语:State of Qatar)到非托管代码时接受,不过那和特出的靶子用途无关。

类型句柄紧跟在对象实例中的syncblk编号后。为了维持三番四遍性,小编会在印证实例变量后探讨类型句柄。实例域(Instance
田野卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎的变量列表紧跟在档案的次序句柄后。私下认可情形下,实例域会以内部存款和储蓄器最管用使用的方法排列,那样只须要起码的作为对齐的填充字节。图7的代码呈现了SimpleClass包含有大器晚成都部队分不等尺寸的实例变量。

图8突显了在Visual
Studio调试器的内部存款和储蓄器窗口中的多少个SimpleClass对象实例。大家在图7的return语句处设置了断点,然后使用ECX贮存器保存的simpleObj地址在内部存款和储蓄器窗口体现对象实例。前4个字节是syncblk编号。因为我们未有用任何合作代码应用此实例(也未尝访谈它的哈希编码卡塔 尔(英语:State of Qatar),syncblk编号为0。保存在栈变量的目的实例,指向初步地方的4个字节的偏移处。字节变量b1,b2,b3和b4被贰个接贰个的排列在协同。多个short类型变量s1和s2也被排列在协同。字符串变量str是一个4字节的OBJECTREF,指向GC堆中分红的其实的字符串实例。字符串是三个特意的花色,因为具备包蕴相通文字标志的字符串,会在前后相继集加载到进度时指向多个大局字符串表的毫发不爽实例。那些进度称为字符串驻留(string
interning卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,设计目标是优化内部存款和储蓄器的采用。大家事先已经提过,在NET Framework
1.第11中学,程序集不能够接纳是或不是利用这几个进度,就算现在版本的CLOdyssey或然会提供那样的力量。

进而私下认可情状下,成员变量在源代码中的词典顺序未有在内部存款和储蓄器中保持。在相互操作的情况下,词典顺序必需被封存到内部存款和储蓄器中,那个时候能够应用StructLayoutAttribute特性,它有二个LayoutKind的枚举类型作为参数。LayoutKind.Sequential可认为被封送(marshaled卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎数据保持词典顺序,固然在.NET
Framework 1.第11中学,它并未有影响托管的布局(可是.NET Framework
2.0只怕会那样做卡塔尔国。在相互操作的图景下,假诺你真正供给极度的填充字节和出示的调节域的逐一,LayoutKind.Explicit能够和域档期的顺序的FieldOffset本性一同使用。

看完底层的内部存款和储蓄器内容后,大家应用SOS看看对象实例。三个使得的通令是DumpHeap,它可以列出全数的堆内容和一个特意类型的装有实例。不供给依附寄放器,DumpHeap能够显示大家创制的无与伦比一个实例之处。

!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

指标的总大小是36字节,不管字符串多大,SimpleClass的实例只包罗三个DWO奥德赛D的目的援引。SimpleClass的实例变量仅占用28字节,此外8个字节满含项目句柄(4字节卡塔 尔(英语:State of Qatar)和syncblk编号(4字节卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎。找到simpleObj实例的地址后,大家能够动用DumpObj命令输出它的原委,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中认可布局使用LayoutType.Auto(对于组织采纳LayoutType.Sequential卡塔 尔(英语:State of Qatar);因而类加载珍视新排列实例域以最小化填充字节。大家能够应用ObjSize来输出包罗被str实例占用的空中,如下所示:

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

若果你从目的图的大局大小(72字节卡塔尔国减去SimpleClass的大大小小(36字节卡塔尔,就能够得到str的分寸,即36字节。让我们输出str实例来证实这几个结果:

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

假设您将字符串实例的轻重缓急(36字节卡塔 尔(英语:State of Qatar)加上SimpleClass实例的大大小小(36字节卡塔尔国,就足以拿走ObjSize命令报告的总大小72字节。

请当心ObjSize不带有syncblk结构占用的内存。而且,在.NET Framework
1.第11中学,CLCRUISER不精通非托管财富占用的内存,如GDI对象,COM对象,文件句柄等等;因而它们不会被这么些命令报告。

针对方法表的种类句柄在syncblk编号后分配。在目的实例制造前,CLOdyssey查看加载类型,若无找到,则张开加载,得到方法表地址,成立对象实例,然后把项目句柄值追加到对象实例中。JIT编写翻译器发生的代码在拓宽情势分派时采取项目句柄来定位方法表。CLMurano在供给史可以经过艺术表反向访谈加载类型时利用处目句柄。

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方法表

各类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艺术表来表示。那是在对象的率先个实例创造前的类加载活动的结果。对象实例表示的是状态,而艺术表表示了行为。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映射到内部存款和储蓄器的元数据结构(metadata
structures卡塔 尔(英语:State of Qatar)。方法表包罗的新闻和外挂的新闻方可因而System.Type访谈。指向方法表的指针在托管代码中得以经过Type.RuntimeTypeHandle属性获得。对象实例包括的体系句柄指向方法表开第2位置的舞狮处,偏移量私下认可情形下是12字节,包括了GC音信。大家不筹算在那处对其实行切磋。

图9显示了主意表的卓著布局。我们会证明项目句柄的片段要害的域,但是对于截然的列表,请参谋此图。让我们从基实例大小(Base
Instance Size卡塔 尔(英语:State of Qatar)开首,因为它一向关乎到运维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计算的对象的大大小小,基于代码中注脚的域。此前曾经商讨过,当前GC的兑现内需一个起码12字节的指标实例。假使三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(大概带有syncblk编号卡塔尔国和品种句柄占用。再说一回,对象的深浅会蒙受StructLayoutAttribute的震慑。

看看图3中显得的MyClass(有八个接口卡塔 尔(英语:State of Qatar)的方法表的内部存款和储蓄器快速照相(Visual
Studio .NET
二零零一内部存款和储蓄器窗口卡塔尔国,将它和SOS的出口实行相比。在图9中,对象大小位于4字节的摇晃处,值为12(0x0000000C卡塔 尔(英语:State of Qatar)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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方法槽表(Method Slot Table卡塔 尔(英语:State of Qatar)

在艺术表中隐含了一个槽表,指向各类艺术的呈报(MethodDesc卡塔尔,提供了类别的行为技能。方法槽表是基于方法完结的线性链表,依照如下顺序排列:世襲的虚方法,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,它替换全部的被隐讳的虚方法和被隐形的父类方法,创建新的槽,在须求时复制槽。槽复制是少不了的,它能够让每一种接口有协和的细小的vtable。但是被复制的槽指向同少年老成的物理达成。MyClass满含接口方法,二个类构造函数(.cctor卡塔 尔(英语:State of Qatar)和对象构造函数(.ctor卡塔尔。对象构造函数由C#编写翻译器为有着未有显式定义构造函数的对象自动生成。因为大家定义并开始化了一个静态变量,编写翻译器会变动贰个类构造函数。图10显示了MyClass的办法表的布局。布局突显了12个点子,因为Method2槽为接口IVMap实行了复制,上边我们会进行商量。图11来得了MyClass的艺术表的SOS的出口。

其余项指标开首4个点子总是ToString, Equals, GetHashCode, and
Finalize。这一个是从System.Object世袭的虚方法。Method2槽被开展了复制,不过都指向相近的主意描述。代码突显定义的.cctor和.ctor会分别和静态方法和实例方法分在后生可畏组。

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方法描述(MethodDesc卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎

措施描述(MethodDesc卡塔尔是CLCR-V知道的点子达成的三个装进。有两种档期的顺序的主意描述,除了用于托管落成,分别用于差别的竞相操作落成的调用。在本文中,大家只侦查图3代码中的托管方法描述。方法描述在类加载进度中发出,最初化为指向IL。各种方法描述富含二个预编写翻译代理(PreJitStub卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,肩负触发JIT编写翻译。图12出示了一个独立的布局,方法表的槽实际上指向代理,并不是实际的形式描述数据结构。对于实际的方式描述,那是-5字节的偏移,是每一个方法的8个附加字节的黄金年代局地。那5个字节包罗了调用预编写翻译代理程序的指令。5字节的舞狮能够从SOS的DumpMT输出从见到,因为方法描述总是方法槽表指向的职分前面的5个字节。在率先次调用时,会调用JIT编写翻译程序。在编译完成后,包罗调用指令的5个字节会被跳转到JIT编写翻译后的x86代码的白白跳转指令覆盖。

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图12 方法描述

对图12的秘籍表槽指向的代码进行反汇编,展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彰显。

!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

最近大家履行此方法,然后反汇编相通之处:

!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,唯有开端5个字节是代码,剩余字节满含了Method2的主意描述的多寡。“!u”命令不亮堂那或多或少,所以生成的是无规律的代码,你能够忽视5个字节后的持有东西。

CodeOrIL在JIT编写翻译前包罗IL中方法达成的对立虚地址(Relative Virtual
Address
,途睿欧VA卡塔尔国。此域用作标识,表示是还是不是IL。在按供给编写翻译后,CL奥迪R18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选拔三个,然后用DumpMT命令分别出口在JIT编写翻译前后的形式描述的内容:

!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,方法描述的剧情如下:

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

措施的这么些标识域的编码富含了章程的花色,比方静态,实例,接口方法还是COM完结。让我们看方法表其它三个千头万绪的方面:接口完毕。它包裹了布局进程具备的繁琐,让托管意况认为那点看起来简单。然后,大家将表明接口怎么样进行布局和依照接口的主意分派的适度专门的工作办法。

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接口虚表图和接口图

在艺术表的第12字节偏移处是二个注重的指针,接口虚表(IVMap卡塔 尔(英语:State of Qatar)。如图9所示,接口虚表指向八个利用程序域档案的次序的映射表,该表以进程档案的次序的接口ID作为目录。接口ID在接口类型第三次加载时创设。每一种接口的兑现都在接口虚表中有一个记下。假若MyInterface1被三个类落成,在接口虚表表中就有七个记录。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。那是接口方法分派产生时选取的引用。接口虚表是基于方法表内含的接口图消息成立,接口图在章程表布局进度中基于类的元数据创制。生龙活虎旦类型加载成功,唯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艺术表中的接口音讯记录。在这里种情形下,对MyClass完成的三个接口中的每一个都有两条记下。第一条接口音信记录的上马4个字节指向MyInterface1的体系句柄(见图9图10卡塔尔国。接着的WO昂科拉D(2字节卡塔尔国被三个标识占用(0表示从父类派生,1象征由最近类完结卡塔 尔(英语:State of Qatar)。在注脚后的WOGL450D是二个开始槽(Start
Slot卡塔尔,被类加载器用来布局接口达成的子表。对于MyInterface2,开头槽的值为4(从0开头编号卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,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指向完毕。类加载器会在急需时复制槽来发生这么的作用:每种接口有温馨的完结,可是物理映射到同风度翩翩的艺术描述。在MyClass中,MyInterface1.Method2和MyInterface2.Method2会指向相像的贯彻。

基于接口的章程分派通过接口虚表实行,而从来的措施分派通过保留在逐意气风发槽的艺术描述地址进行。如此前聊到,.NET框架使用fastcall的调用约定,最初2个参数在也许的时候平时通过ECX和EDX寄放器传递。实例方法的第多少个参数总是this指针,所以通过ECX贮存器传送,能够在“mov
ecx,esi”语句看见那一点:

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

这几个反汇编展现了第一手调用MyClass的实例方法未有接纳偏移。JIT编写翻译器把艺术描述之处直接写到代码中。基于接口的分摊通过接口虚表爆发,和一贯分派相比须求有的外加的下令。一个限令用来拿到接口虚表之处,另三个赢得方式槽表中的接口完结的上马槽。并且,把二个目的实例调换为接口只须求拷贝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的指标引用拷贝到mi1。

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虚分派(Virtual Dispatch)

前日大家看看虚分派,况兼和依照接口的分摊举办相比较。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

虚分派总是通过叁个定点的槽编号发生,和方法表指针在一定的类(类型卡塔尔达成档期的顺序非亲非故。在艺术表布局时,类加载器用覆盖的子类的贯彻取代父类的落到实处。结果,对父对象的措施调用被分摊到子对象的达成。反汇编突显了分派通过8号槽爆发,能够在调节和测量试验器的内部存款和储蓄器窗口(如图10所示卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎和DumpMT的出口见到那点。

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静态变量

静态变量是办法表数据结构的机要组成都部队分。作为艺术表的风度翩翩有的,它们分配在措施表的槽数组后。全部的原来静态类型是内联的,而对此社团和援用的品类的静态值对象,通在句柄表中开创的对象引用来针对。方法表中的指标引用指向应用程序域的句柄表的靶子引用,它援用了堆上创立的对象实例。生龙活虎旦创造后,句柄表内的目的援引会使堆上的指标实例保持生存,直到应用程序域被卸载。在图9
中,静态字符串变量str指向句柄表的靶子援引,后面一个指向GC堆上的MyString。

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EEClass

EEClass在格局表成立前伊始生活,它和章程表组成起来,是项目表明的CL劲客版本。实际上,EEClass和措施表逻辑上是三个数据结构(它们一齐表示三个档案的次序卡塔 尔(英语:State of Qatar),只可是因为运用频度的不等而被分别。平常使用的域放在方法表,而不日常应用的域在EEClass中。那样,必要被JIT编写翻译函数使用的信息(如名字,域和偏移卡塔尔国在EEClass中,但是运转时索要的新闻(如虚表槽和GC新闻卡塔 尔(英语:State of Qatar)在艺术表中。

对每一个档案的次序会加载一个EEClass到使用程序域中,富含接口,类,抽象类,数组和组织。每一个EEClass是三个被试行引擎追踪的树的节点。CL福特Explorer使用那一个互连网在EEClass结构中浏览,其指标蕴含类加载,方法表布局,类型验证和类型转换。EEClass的子-父关系基于世襲档次建设构造,而父-子关系基于接口档案的次序和类加载顺序的组成。在实行托管代码的进度中,新的EEClass节点被投入,节点的涉嫌被补充,新的涉及被确立。在网络中,相邻的EEClass还应该有三个品位的关联。EEClass有多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(阿拉伯语:قطر‎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,请参照他事他说加以考查图13。

图13只展示了和这些批评相关的一些域。因为我们忽视了布局中的一些域,我们从没在图中适当展现偏移。EEClass有二个直接的对于艺术表的援引。EEClass也本着在默许使用程序域的高频堆分配的艺术描述块。在情势表创造时,对经过堆上分配的域描述列表的叁个援用提供了域的布局音信。EEClass在接纳程序域的低频堆分配,那样操作系统能够更加好的开展内部存款和储蓄器分页管理,由此裁减了办事集。

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图13 EEClass 布局

图13中的别的域在MyClass(图3卡塔 尔(英语:State of Qatar)的上下文的意义可想而知。大家今天探视使用SOS输出的EEClass的真正的物理内部存款和储蓄器。在mc.Method1代码行设置断点后,运营新普金娱乐,图3的程序。首先利用命令Name2EE得到MyClass的EEClass之处。

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

Name2EE的首先个参数时模块名,能够从DumpDomain命令获得。现在大家获得了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的出口看起来完全大器晚成致。元数据令牌(metadata
token,mdToken卡塔 尔(英语:State of Qatar)表示了在模块PE文件中映射到内存的元数据表的MyClass索引,父类指向System.Object。从相邻链指向名叫Program的EEClass,能够知晓图13展现的是加载Program时的结果。

MyClass有8个虚表槽(能够被虚分派的主意卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎。尽管Method1和Method2不是虚方法,它们得以在经过接口举办摊派时被认为是虚函数并步入到列表中。把.cctor和.ctor参与到列表中,你会拿走总共拾三个艺术。最后列出的是类的三个静态域。MyClass没有实例域。其余域无庸赘述。

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Conclusion结论

大家关于CLMurano一些最要害的内在的切磋旅程终于甘休了。显著,还会有超级多主题素材须求涉及,何况要求在更加深的等级次序上研商,可是我们意在此足以支持您看来事物怎么着专门的学问。这里提供的大队人马的音信大概会在.NET框架和CL福特Explorer的新生版本中改造,但是即便本文提到的CLCRUISER数据结构或者变动,概念应该保持不改变。

Hanu Kommalapati是微软Gulf
Coast区(休斯顿)的一名架构师。他在微软明天的剧中人物是帮助客商基于.NET框架建设构造可扩充的构件框架。能够经过hanuk@microsoft.com联系他。

Tom
Christian
是微软支付帮衬高工,使用ASP.NET和用来WinDBG的.NET调节和测量试验器扩张(sos/
psscor卡塔尔。他在北卡罗来州的Charlotte,能够通过tomchris@microsoft.com联系他。

翻译者Luke是微软集团的软件程序员,习于旧贯使用C++和C#开拓应用程序。闲暇时光他赏识音乐,旅游和怀旧游戏,何况愿意援救MSDN翻译越多的文章和其余开垦者共享。能够透过ecaijw@msn.com联系她。

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