C#執(zhí)行原理是什么-創(chuàng)新互聯(lián)

本篇文章給大家分享的是有關(guān)C#執(zhí)行原理是什么,小編覺得挺實用的,因此分享給大家學(xué)習(xí),希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲,話不多說,跟著小編一起來看看吧。

成都創(chuàng)新互聯(lián)是一家業(yè)務(wù)范圍包括IDC托管業(yè)務(wù),雅安服務(wù)器托管、主機租用、主機托管,四川、重慶、廣東電信服務(wù)器租用,香港機房服務(wù)器托管,成都網(wǎng)通服務(wù)器托管,成都服務(wù)器租用,業(yè)務(wù)范圍遍及中國大陸、港澳臺以及歐美等多個國家及地區(qū)的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)公司。

從編譯原理說起

一句話介紹編譯器:編譯器是將用某種程式語言寫成的源代碼(源語言),轉(zhuǎn)換成另一種程式語言(目標(biāo)語言)等價形式的程序。通常我們是將某種高級語言(如C、C++、C# 、Java)轉(zhuǎn)換成低級語言(匯編語言、機器語言)。

編譯器以流水線的形式進行工作,分為幾個階段:源代碼 → 詞法分析 → 語法分析 → 語義分析 → 目標(biāo)代碼 → 鏈接 → 可執(zhí)行文件。現(xiàn)代編譯器還會更復(fù)雜,中間會增加更多的處理過程,比如預(yù)處理器,中間代碼生成,代碼優(yōu)化等。

C#執(zhí)行原理是什么

虛擬機是什么

虛擬機(VM),簡單理解,就是可以執(zhí)行特定指令的一種程序。為了執(zhí)行指令,還需要一些配套的設(shè)施,如寄存器、棧等。虛擬機可以很復(fù)雜,復(fù)雜到模擬真正的計算機硬件,也可以很簡單,簡單到只能做加減乘除。

在編譯器領(lǐng)域,虛擬機通常執(zhí)行一種叫中間代碼的語言,中間代碼由高級語言轉(zhuǎn)換而成,以 Java 為例,Java 編譯后產(chǎn)生的并不是一個可執(zhí)行的文件,而是一個 ByteCode (字節(jié)碼)文件,里面包含了從 Java 源代碼轉(zhuǎn)換成等價的字節(jié)碼形式的代碼。Java 虛擬機(JVM)負(fù)責(zé)執(zhí)行這個文件。

虛擬機執(zhí)行中間代碼的方式分為 2 種:解釋執(zhí)行和 JIT(即時編譯)。解釋執(zhí)行即逐條執(zhí)行每條指令,JIT 則是先將中間代碼在開始運行的時候編譯成機器碼,然后執(zhí)行機器碼。由于執(zhí)行的是中間代碼,所以,在不同的平臺實現(xiàn)不同的虛擬機,都可以執(zhí)行同樣的中間代碼,也就實現(xiàn)了跨平臺。

int run(context* ctx, code* c) {
    for (cmd in c->cmds) {
        switch (cmd.type) {
            case ADD:
            // todo add
            break;
            case SUB:
            // todo subtract
            break;
            // ...
        }
    }
    return 0;
}

總結(jié)一下,虛擬機本身并不跨平臺,而是語言是跨平臺的,對于開發(fā)人員來說,只需要關(guān)心開發(fā)語言即可,不需要關(guān)心虛擬機是怎么實現(xiàn)的,這也是 Java 可以跨平臺的原因,C# 也是同樣的。推而廣之,理論上任何語言都可以跨平臺,只要在相應(yīng)平臺實現(xiàn)了編譯器或者虛擬機等配套設(shè)施。

C# 是什么,IL 又是什么

C# 是微軟推出的一種基于 .NET 框架的、面向?qū)ο蟮母呒壘幊陶Z言。微軟在 2000 年發(fā)布了這種語言,希望借助這種語言來取代Java,更多詳細(xì)的介紹可以參看  C# Wiki。

C# 是一個語言,微軟給它定制了一份語言規(guī)范,提供了從開發(fā)、編譯、部署、執(zhí)行的完整的一條龍的服務(wù),每隔一段時間會發(fā)布一份最新的規(guī)范,添加一些新的語言特性。從語法層面來說,C# 是一個很完善,寫起來非常舒服的語言。

C# 和 Java 類似,C# 會編譯成一個中間語言(CIL,Common Intermediate Language,也叫 MSIL),CIL 也是一個高級語言,而運行 CIL 的虛擬機叫 CLR(Common Language Runtime)。通常我們把 C#、CIL、CLR,再加上微軟提供的一套基礎(chǔ)類庫稱為 .Net Framework。

C#執(zhí)行原理是什么

C# 天生就是為征服宇宙設(shè)計的,不過非常遺憾,由于微軟的封閉,這個目標(biāo)并沒有實現(xiàn)。當(dāng)然 C# 現(xiàn)在還過得很好,因為游戲而煥發(fā)了新的活力,因為 Unity3D,因為 Mono。

.Net Framework vs Mono

Mono 是跨平臺的 .Net Framework 的實現(xiàn)。Mono 做了一件很了不起的事情,將 CLR 在所有支持的平臺上重新實現(xiàn)了一遍,將 .Net Framework 提供的基礎(chǔ)類庫也重新實現(xiàn)了一遍。

C#執(zhí)行原理是什么

以上,Compile Time 的工作實際上可以直接用微軟已有的成果,只要將 Runtime 的 CLR 在其他平臺實現(xiàn),這個工作量不僅大,而且需要保證兼容,非常浩大的一個工程,Mono 做到了,致敬!

Unity3D 中的 C

Unity3D 內(nèi)嵌了一個 Mono 虛擬機,從上文可以知道,當(dāng)實現(xiàn)了某個平臺的虛擬機,那語言就可以在該平臺運行,所以,嚴(yán)格的講,Unity3D 是通過 Mono 虛擬機,運行 C# 通過編譯器編譯后生成的 IL 代碼。

Unity3D 默認(rèn)使用 C# 作為開發(fā)語言,除此之外,還支持 JS 和 BOO,因為 Unity3D 開發(fā)了相應(yīng)的編譯器,將 JS 和 BOO 編譯成了 IL。

小結(jié)

C# 在 Windows 下,是通過微軟的 C# 編譯器,生成了 IL 代碼,運行在 CLR 中。

C# 在除 Windows 外的平臺下,是通過 Mono 的編譯器,生成了 IL 代碼,運行在 Mono 虛擬機中,也可以直接運行將已經(jīng)編譯好的 IL 代碼(通過任意平臺編譯)。

理論上,你創(chuàng)造了一門語言,并且實現(xiàn)了某一平臺下的編譯器,然后實現(xiàn)了所有平臺下符合語言規(guī)范的虛擬機,你的語言就可以運行在任意平臺啦。

以上就是C#執(zhí)行原理是什么,小編相信有部分知識點可能是我們?nèi)粘9ぷ鲿姷交蛴玫降?。希望你能通過這篇文章學(xué)到更多知識。更多詳情敬請關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道。

文章標(biāo)題:C#執(zhí)行原理是什么-創(chuàng)新互聯(lián)
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