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:

// Получение ILGenerator из объекта ConstructorBuilder

// с именем 'myCtorBuilder'.

ConstructorBuilder myCtorBuilder = new ConstructorBuilder (/*…различные аргументы… */);

 ILGenerator myCILGen = myCtorBuilder.GetILGenerator();

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

Чтобы проиллюстрировать процесс определения компоновочного блока .NET в среде выполнения, давайте создадим одномодульный динамический компоновочный блок с именем MyAssembly.dll. В этом модуле будет содержаться класс HelloWorld. Тип HelloWorld поддерживает конструктор, используемый по умолчанию, и пользовательский конструктор для присваивания значения приватной переменной (theMessage) типа string. Кроме того, HelloWorld предлагает открытый метод экземпляра с именем SayHello(), который выводит приветствие в стандартный поток ввода-вывода, а также еще один метод экземпляра, GetMsg(), который возвращает внутреннюю приватную строку. В результате вы должны программно сгенерировать следующий тип класса.

// Этот класс будет создан в среде выполнения

// с помощью System.Reflection.Emit.

public class HelloWorld {

 private string theMessage;

 HelloWorld() {}

 HelloWorld(string s) { theMessage = s; }

 public string GetMsg() { return theMessage; }

 public void SayHello() {

  System.Console.WriteLine("Привет от класса HelloWorld!");

 }

}

Предположим, вы cоздали новый проект консольного приложения в Visual Studio 2005, назвав его DynAsmBuilder. Переименуйте исходный класс в MyAsmBuilder и определите статический метод с именем CreateMyAsm(). Этот единственный метод будет ответственен за следующее:

• определение характеристик динамического компоновочного блока (имя, версия и т.д.);

• реализацию тина HelloClass;

• запись компоновочного блока, сгенерированного в памяти, в физический файл.

Также отметим, что метод CreateMyAsm() использует в качестве единственного параметра тип System.AppDomain, который будет использоваться для получения доступа к типу AssemblyBuilder, связанному с текущим доменом приложения (см. главу 13, где обсуждаются домены приложений .NET). Вот полный программный код, с последующим анализом.

// Вызывающая сторона посылает тип AppDomain.

public static void CreateMyAsm(AppDomain currAppDomain) {

 // Установка общих характеристик компоновочного блока.

 AssemblyName assemblyName = new AssemblyName();

 assemblyName.Name = "MyAssembly";

 assemblyName.Version = new Version("1.0.0.0");

 // Создание нового компоновочного блока

 // в рамках текущего домена приложения.

 AssemblyBuilder assembly = curAppDomain.DefineDynamicAssembly(assemblyName, AssemblyBuilderAccess.Save);

 // Поскольку создается одномодульный компоновочный блок,

 // имя модуля будет совпадать с именем компоновочного блока.

 ModuleBuilder module = assembly.DefineDynamicModule("MyAssembly", "MyAssemblу.dll");

 // Определение открытого класса с именем "HelloWorld".

 TypeBuilder helloWorldClass = module.DefineType("MyAssembly.HelloWorld", TypeAttributes.Public);

 // Определение приватной переменной String с именем "theMessage".

 FieldBuilder msgField = helloWorldClass.DefineField("theMessage", Type.GetType("System.String"), FieldAttributes.Private);

 // Создание пользовательского конструктора.

 Type[] constructorArgs = new Type[1];

 constructorArgs[0] = typeof(string);

 ConstructorBuilder constructor = helloWorldClass.DefineConstructor(MethodAttributes.Public, CallingConventions.Standard, constructorArgs);

 ILGenerator constructorIL = constructor.GetILGenerator();

 constructorIL.Emit(OpCodes.Ldarg_0);

 Type objectClass = typeof(object);

 ConstructorInfo superConstructor = objectClass.GetConstructor(new Type[0]);

 constructorIL.Emit(OpCodes.Call, superConstructor);

 constructorIL.Emit(Opcodes.Ldarg_0);

 constructorIL.Emit(Opcodes.Ldarg_1);

 constructorIL.Emit(OpCodes.Stfld, msgField);

 constructorIL.Emit(OpCodes.Ret);

 // Создание конструктора, заданного по умолчанию.

 helloWorldClass.DefineDefaultConstructor(MethodAttributes.Public);

 // Теперь создание метода GetMsg().

 MethodBuilder getMsgMethod = helloWorldClass.DefineMethod("GetMsg", MethodAttributes.Public, typeof(string), null);

 ILGenerator methodIL = getMsgMethod.GetILGenerator();

 methodIL.Emit(OpCodes.Ldarg_0);

 methodIL.Emit(OpCodes.Ldfld, msgField);

 methodIL.Emit(Opcodes.Ret);

 // Создание метода SayHello.

 MethodBuilder sayHiMethod = helloWorldClass.DefineMethod("SayHello", MethodAttributes.Public, null, null);

 methodIL = sayHiMethod.GetILGenerator();

 methodIL.EmitWriteLine("Привет от класса HelloWorld!");

 methodIL.Emit(Opcodes.Ret);

 // Генерирование класса HelloWorld.

 helloWorldClass.CreateType();

 // (Необязательно.) Сохранение компоновочного блока в файл.

 assembly.Save("MyAssembly.dll");

}