• 本博客所总结书籍为《CLR via C#（第4版）》清华大学出版社，2021年11月第11次印刷（如果是旧版书籍或者pdf可能会出现书页对不上的情况）
• 你可以理解为本博客为该书的精简子集，给正在学习中的人提供一个“glance”，以及对于部分专业术语或知识点给出解释/博客链接。
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该部分知识点十分重要，但如果不经过实际工程操作，可能无法有效的深入理解

第四章 基础类型

所有类型都从System.Object派生

• Runtime要求每个类型最终都从System.Object类型派生，所以class A等价于class A：System.object。（P81 2）

• CLR要求所有对象都用new操作度创建，操作完成后返回引用（或指针），且不能被delete主动回收，系统会自动检测回收。new操作符所做的事情：（P82 last2）
  1、计算类型及所有基类型中定义的所有实例字段需要的字节数。
  2、从托管堆中分配类型要求的字节数，从而分配对象的内存，分配的所有字节都设为0。
  3、初始化对象的“类型对象指针”和“同步块索引”成员
  4、调用类型的实例构造器，传递在new调用中指定的实参。

类型转换

• C#不需要任何特殊语法即可将对象转换为它的任何基类型（该转换被认为是安全隐式转换）（P83 4）CLR不允许类型伪装，他会造成安全漏洞以及破坏应用程序的稳定性和健壮性。类型安全是CLR极其重要的一个特点。（P84 last）
• 扩展-什么是隐式转换和显式转换：传送门

//基类型和派生类型的转换
internal class Employee{}

public sealed class Program
{
        public static void Main()
        {
                //不需要转型，Object是Employee的基类型
                Object o = new Employee();
                //需要转型，因为Employee派生自Object
                 Employee e = (Employee)o;
        }
}

• 使用is和as操作符转型：（P85 1）

//is类型：CLR首先判断变量引用的对象实际类型，然后遍历继承层次结构，用每个基类型核对指定类型。这样会耗费更多时间。
//如果对象引用null，is操作符总是返回false，因为没有可检查其类型的对象
object o = new Object ( ) ;
Boolean bl = (o is Object) ;//b1 为true，is会核实o是否兼容于该类型
Boolean b2 = (o is Employee) ;//b2为false.

//as类型：工作方式与强制转换类型一致，但永远不抛出异常，如果对象不能转型则结果为null
object o = new Object ( ) ;
Employee e = o as Employee;//转型失败，值为null

命名空间和程序集

• 命名空间对相关的类型进行逻辑分组，开发人员可通过命名空间方便地定位类型（使用using指令访问空间，相信各位都比较熟悉了）。（P86 last2）
• 如果有多个命名空间出现同一方法语句，则必须显示调用改方法，以区分不同空间。（P88 1）

• 命名空间和程序集的关系：不一定相关，同一个命名空间的类型可能在不通程序集中实现，同一个程序集也可能包含不同命名空间中的类型。（P89 last）

运行时的相互关系（重要底层原理）

• 类型、对象、线程栈和托管堆在运行时的相互关系。
  调用静态方法、实例方法和虚方法的区别。

• 现有M1方法，M1中调用M2方法。（P90 1，强烈建议计算机系统没学好的去原文补一下）
  1、系统会先把M1压入栈执行操作
  2、在M2方法前先压入返回M1的地址，然后执行调用M2方法时压入栈，
  3、M2方法结束之时通过返回地址返回
• 假设有如下代码：

void M3()
{
        Employee e;
        lnt32 year;
        e= new Manager():
        e = Employee.Lookup("Joe");
        year = e.GetYearsEmployed();
        e.GetProgressReport():
}

• JIT编译器（Just-In-Time Compiler，即时编译器）执行时：（P92 last）
  1、将M3的IL代码转换成本机CPU指令时，并确保能招到M3所有定义这些类型的相关程序集都已加载
  2、CLR利用程序集元数据，提取与这些类型有关的信息，创建一些数据结构来表示类型本身
  3、CLR确认程序集完毕后，将所有局部变量初始化为null或0（对应代码函数中1、2行）
  4、M3执行代码构造一个Manager对象，托管堆中创建Manager类型的一个实例（所有对象都有类型对象指针和同步块索引）
  5、CLR初始化同步块索引，并将对象所有实力字段设置为null或0，然后调用类型的构造器，new操作符返回Manager对象的内存地址（函数第3行）
  6、调用静态方法Lookup：CLR定位于定义静态方法的类型对应的类型对象，JIT编译器在类型对象的方法表中查找被调用方法对应的记录项，对方法进行JIT编译（如需要）。Lookup在方法堆上构造新的Manager对象（第3行构造了第1个）然后用Joe初始化并返回对象地址给e。（函数第4行）
  7、调用Employee非虚实例方法GetYearsEmployed：如果Employee类型中没有定义正在调用的方法，JIT编译器会回溯类层次结构，并在沿途的每个类型中查找该方法（此时只用Lookup被定义过）。（函数第5行）
  8、调用Employee虚实例方法GetProgressReport：JIT编译器在方法中生成一些额外代码，方法每次调用都会执行，代码首先检查发出调用的变量，并跟随地址来到发出调用的对象。然后检查对象内部“类型对象指针”成员（指向对象实际类型）。然后再类型对象的方法表中查找引用了被调用方法的记录项，对方法进行JIT编译（如需要），再调用JIT编译好的代码。