Язык программирования C#9 и платформа .NET5 - Эндрю Троелсен

Определение и реализация интерфейсов в CIL

Несколько странно, но типы интерфейсов в CIL определяются с применением директивы .class. Тем не менее, когда директива .class декорирована атрибутом interface, тип трактуется как интерфейсный тип CTS. После определения интерфейс можно привязывать к типу класса или структуры с использованием атрибута implements:

.namespace MyNamespace

{

  // Определение интерфейса.

  .class public interface IMyInterface {}

  // Простой базовый класс.

  .class public MyBaseClass {}

  // Теперь MyDerivedClass реализует IMylnterface

  // и расширяет MyBaseClass.

  .class public MyDerivedClass

    extends MyNamespace.MyBaseClass

    implements MyNamespace.IMyInterface {}

}

На заметку! Конструкция extends должна предшествовать конструкции implements. Кроме того, в конструкции implements может содержаться список интерфейсов с разделителями-запятыми

Вспомните из главы 8, что интерфейсы могут выступать в роли базовых для других типов интерфейсов, позволяя строить иерархии интерфейсов. Однако вопреки возможным ожиданиям применять атрибут extends для порождения интерфейса А от интерфейса В в CIL нельзя. Атрибут extends используется только для указания базового класса типа. Когда интерфейс необходимо расширить, снова будет применяться атрибут implements, например:

// Расширение интерфейсов в CIL.

.class public interface IMyInterface {}

.class public interface IMyOtherInterface

  implements MyNamespace.IMyInterface {}

Определение структур в CIL

Директива .class может использоваться для определения любой структуры CTS, если тип расширяет System.ValueType. Кроме того, такая директива .class должна уточняться атрибутом sealed (учитывая, что структуры никогда не могут выступать в роли базовых для других типов значений). Если попытаться поступить иначе, тогда компилятор ilasm.exe выдаст сообщение об ошибке.

// Определение структуры всегда является запечатанным.

.class public sealed MyStruct

  extends [System.Runtime]System.ValueType{}

Имейте в виду, что в CIL предусмотрен сокращенный синтаксис для определения типа структуры. В случае применения атрибута value новый тип автоматически становится производным от [System.Runtime]System.ValueType. Следовательно, тип MyStruct можно было бы определить и так:

// Сокращенный синтаксис объявления структуры.

.class public sealed value MyStruct{}

Определение перечислений в CIL

Перечисления .NET Core порождены от класса System.Enum, который является System.ValueType (и потому также должен быть запечатанным). Чтобы определить перечисление в CIL, необходимо просто расширить [System.Runtime]System.Enum:

// Перечисление.

.class public sealed MyEnum

  extends [System.Runtime]System.Enum{}

Подобно структурам перечисления могут быть определены с помощью сокращенного синтаксиса, используя атрибут enum:

// Сокращенный синтаксис определения перечисления.

.class public sealed enum MyEnum{}

Вскоре вы увидите, как указывать пары "имя-значение" перечисления.

Определение обобщений в CIL

Обобщенные типы также имеют собственное представление в синтаксисе CIL. Вспомните из главы 10, что обобщенный тип или член может иметь один и более параметров типа. Например, в типе List<T> определен один параметр типа, а в Dictionary<TKey,TValue> — два. В CIL количество параметров типа указывается с применением символа обратной одиночной кавычки ('), за которым следует число, представляющее количество параметров типа. Как и в С#, действительные значения параметров типа заключаются в угловые скобки.

На заметку! На большинстве клавиатур символ ' находится на клавише, расположенной над клавишей <ТаЬ> (и слева от клавиши <1>).

Например, предположим, что требуется создать переменную List<T>, где Т — тип System.Int32. В C# пришлось бы написать такой код:

void SomeMethod()

{

  List<int> myInts = new List<int>();

}

В CIL необходимо поступить следующим образом (этот код может находиться внутри любого метода CIL):

// В C#: List<int> myInts = new List<int>();

newobj instance void class [System.Collections]

  System.Collections.Generic.List`1<int32>::.ctor()

Обратите внимание, что обобщенный класс определен как List'1<int32>, поскольку List<T> имеет единственный параметр типа. А вот как определить тип Dictionary<string,int>:

// В C#: Dictionary<string, int> d = new Dictionary<string, int>();

newobj instance void class [System.Collections]

  System.Collections.Generic.Dictionary`2<string,int32>

  ::.ctor()

Рассмотрим еще один пример: пусть имеется обобщенный тип, использующий в качестве параметра типа другой обобщенный тип. Код CIL выглядит следующим образом:

// В C#: List<List<int>> myInts = new List<List<int>>();

newobj instance void class [mscorlib]

  System.Collections.Generic.List`1<class

    [System.Collections]

    System.Collections.Generic.List`1<int32>>

    ::.ctor()

Компиляция файла CILTypes.il

Несмотря на то что к определенным ранее типам пока не были добавлены члены или код реализации, вы можете скомпилировать файл *.il в DLL-сборку .NET Core (так и нужно поступать ввиду отсутствия метода Main()). Откройте окно командной строки и введите показанную ниже команду:

dotnet build

Затем можете открыть скомпилированную сборку в ildasm.exe, чтобы удостовериться в создании каждого типа. Чтобы понять, каким образом заполнить тип содержимым, сначала необходимо ознакомиться с фундаментальными типами данных CIL.

Соответствия между типами данных в библиотеке базовых классов .NET Core, C# и CIL

В табл. 19.3 показано, как базовые классы .NET Core отображаются на соответствующие ключевые слова С#, а ключевые слова C# — на их представления в CIL. Кроме того, для каждого типа CIL приведено сокращенное константное обозначение. Как вы вскоре увидите, на такие константы часто ссылаются многие коды операций CIL.

На заметку! Типы System.IntPtr и System.UIntPtr отображаются на собственные типы int и unsigned int в CIL (это полезно знать, т.к. они интенсивно применяются во многих сценариях взаимодействия с СОМ и P/Invoke).

Определение членов типов в CIL

 Как вам уже известно, типы .NET Core могут поддерживать разнообразные члены. Перечисления содержат набор пар "имя-значение". Структуры и классы могут иметь конструкторы, поля, методы, свойства, статические члены и т.д. В предшествующих восемнадцати главах книги вы уже видели частичные определения в CIL упомянутых элементов, но давайте еще раз кратко повторим, каким образом различные