1.2.3　C#代码的执行过程_Learning hard C#学习笔记

1.2.3　C#代码的执行过程

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在Visual Studio开发工具下，我们只需要按F5就可以编译和执行C#代码了，但是C#代码到底是如何执行的呢？为了使C#代码能够运行，必须将其转换为目标操作系统能够理解的语言，即本机代码（native code）。在.NET Framework平台下，该过程包括两个阶段。

C#代码编译为中间语言代码的阶段——在编译C#代码时，并不是立即创建专用于操作系统的本机代码，而是由C#编译器（Visual Studio中集成了C#编译器）把代码编译为通用中间语言（Common Intermediate Language，CIL）代码。

中间语言代码编译为本机代码的阶段——要使C#代码能够运行，还需进一步将CIL代码转换为特定CPU的本机代码，该过程由即时编译器（Just-In-Time，JIT）来完成。下面详细介绍C#代码的编译和执行过程。

1. C#代码编译为中间语言代码阶段

并不是只有C#代码才能被编译为中间语言代码，其他面向.NET的语言（如VB .NET）在执行之前也都需要先编译为中间语言代码。该过程由对应的编译器去完成，具体过程如图1-9所示。

最终创建的IL代码将存储在一个程序集中，程序集中除IL代码外，还将包括元数据和可选的资源文件。元数据用来描述代码中的类型，这种描述针对3个方面：类型定义的描述、类型成员的描述和类型引用成员的描述。可选的资源文件指IL代码中使用的其他数据，如图片文件等。

程序集分为两种：扩展名为.exe的可执行文件，以及扩展名为.dll的可供其他程序调用的库文件。

2. 中间语言代码编译为本机代码阶段

为了使IL代码能够运行，必须把它编译为本机代码，即CPU指令。这个过程由CLR的JIT编译器来完成。其编译过程如图1-10所示。

3. 执行本机代码

JIT编译生成本机代码之后，编译好的本机代码会被放置到一个缓冲区中缓存，下次再调用相同的代码时，可直接运行缓冲区中现有的本机代码，从而避免重新验证IL代码以及把它编译为本机代码的过程。使用这种方法，系统只在首次调用时才会造成一些性能损失（即发生JIT过程）。

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