用Visual Studio等IDE寫C#的Hello World非常簡單,但脫離了IDE你能不能打印出Hello World呢?這不是說工作時脫離IDE,而是學習一下CLR的執行模型.
如無意外,將會編譯出Hello.exe,能打印出Hello World。
CLR程序的執行過程大致分為兩步,編譯期和運行期,編譯期過程大致如下圖:
其中編譯期邏輯上也可分為兩步:
執行上面兩步就可以得到一個XX.dll或XX.exe的程序集,就像上面的Hello.exe。
編譯器如何知道要編譯成托管模塊還是資源文件?其實是必須明確告訴編譯器每個文件的怎麼編譯,這個對應Visual Studio的文件屬性的生成操作.
右擊任何Visual Studio解決資源方案的文件-->屬性-->生成操作:
指定Class1為嵌入的資源,用ILSpy查看會發現只是把Class1嵌入到程序集中,名稱為:命名空間.文件名:
你甚至可以將一張圖片設為編譯讓編譯器試圖去編譯它,不過會報錯。
上面生成了程序集,程序集內的是IL代碼,它還不是可運行的代碼。IL是與CPU無關的機器語言,直到程序集被調用,才會由JIT(Just-in-Time,實時)編譯器編譯為本機代碼(CPU指令)。在運行時,CLR執行如下步驟:
程序集的可執行代碼在需要的時候由JIT編譯器編譯,然後本機代碼(CPU指令)就被緩存以備後來的程序中執行。一旦應用程序終止,編譯好的本機代碼也會被丟棄。
例如如果將上面的代碼改為:
static void Main(string[] args) { Console.WriteLine("Hello"); Console.WriteLine("World!"); Console.ReadKey(); }
第一個WriteLine需要先JIT編譯,再執行。而由於已編譯WriteLine的代碼,所以第二個WriteLine會直接執行內存塊中的代碼,跳過JIT編譯。
由於分配內存、JIT編譯過程等,所以程序會在第一次運行時造成一些性能損失,寫ASP.NET時這種感覺特變明顯,按了F5會等很久才會顯示首頁。
下面模擬感受這個過程。用一大堆類延長內存分配的時間,參考這個文件HelloWorld.cs(博客園不支持txt格式):
再次運行命令:csc /out:Hello.exe HelloWorld.txt,得到Hello.exe,執行時發現有一定的延遲才會打印出Hello World。
使用.NET提供的NGen.exe,可以將IL代碼編譯成本機代碼,可以解決上面的問題。NGen.exe有兩個作用:
再次運行 Visual Studio 2008(2005,2010) 命令提示程序
運行如下命令:ngen install Hello.exe:
命令完成(在我的機器大概要10秒左右,到能再次輸入命令才完成)後,運行Hello.exe會發現馬上就能打印出Hello World,沒有任何延遲。