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中間語言（IL）

.Net中間語言（IL）的特性，很大程度上來自於要支援多語言互操作性。要支援多語言互操作性，是因為微軟想搞一個大事情，將它的老產品線VB和VC++，VJ++都裝入.Net架構中。要支援多語言互操作，就需要實現這些基本功能：

1） 繼承：一種語言的類能繼承另一種語言編寫的類。

2） 組合：一種語言的類可以包含另外一種語言的類的例項。

3） 呼叫：一個物件能夠呼叫其他語言編寫的物件的方法。

4） 傳遞：值和物件應該能在不同類的方法之間傳遞（傳遞資料）。

5） 除錯：偵錯程式應能支援跨語言除錯。

這裡特別說明下：繼承和組合。我們在學習所謂的“面向物件”的程式設計的時候，往往會用力過度，覺得物件化程式設計關鍵是“繼承”，然後就設計出一堆繼承關係。然而你要提醒自己，“組合”才是你應該多用的，因為繼承觀念雖好，但它有限制且複雜，因為.Net，Java是單一繼承，而C++的多繼承又特別複雜，概念雖美，但我們的目標是：更高效的寫程式碼。舉個例子，當你考慮B類繼承A類時，考慮一下：B類包含A類，如何？這例子可以類比為：當你要繼承你爸爸時，你考慮下，你包含你爸爸和你媽媽？我覺得後者更合適。因為你還要繼承你媽媽，所以單一繼承你爸爸不合適，而且你還會有你爸爸沒有的技能，所以用包含挺好。

回到話題，上述如此巨集偉的規劃，.Net實現了。這就需要中間語言要提供強力支援。很顯然我們可以想到，中間語言必須有相當程度的“物件化”特性，才能很好的支援這一點。我們來看看它的特徵：

1） 面對物件和使用介面

面對物件相當於為不同語言建立了底層的“基本物件”，使不同語言有了相同的底層基礎。使用介面使得不同語言可以遵循統一的“契約”（介面即契約）。

2） 區分值型別和引用型別

與其他程式語言一樣，中間語言提供了預定義的基本資料型別。它分為值型別和引用型別，值型別儲存在堆上，引用型別的例項則儲存在堆疊上，堆和堆疊是兩種不同的記憶體區域。

3） 強資料型別化

強資料型別化非常重要，它使得在不同語言間的資料傳遞變得簡單而高效。中間語言通過“通用型別系統（CTS）”來預定義通用型別，通過“公共語言規範（CLS）”來確保語言的互操作性。

強資料型別化也使得中間語言可以實現物件化管理，從而實現了.Net的垃圾回收機制。中間語言通過“託管堆”儲存物件，當託管堆滿時呼叫垃圾回收器清理物件。

“應用程式域”也是個.Net的一個重要特性，傳統的應用程式通過COM進行元件呼叫，此時應用程式和元件使用的是同一塊記憶體，這容易因為COM元件的Bug而導致整個應用程式崩潰。而傳統的通過比如CGI程序的方式來隔離記憶體，又存在程序開銷比較大，程序間資料交換效率低的問題。而應用程式域很好的解決了這個問題。這依賴於中間語言的“強資料型別化”，強資料型別化隔絕了對記憶體的跨域訪問，以及通過強型別化，使得資料可以以“物件”的方式傳輸，極大的提高了資料交換效能。當然應用程式域很少被應用，我自己幾乎沒用到，一般只在做類似開發工具Eclipse之類的外掛式應用時才需要考慮。

4） 使用異常來處理錯誤

因為執行在中間語言之上的高階語言都使用了異常處理機制，所以中間語言需要支援異常的基礎結構，使得異常能夠在不同語言間傳遞必要的除錯資料資訊。

同Java一樣，異常在C#中非常重要。因為歷史原因，程式設計師們看到太多的程式碼都是使用更老舊的語言編寫的，比如C，C++等，在這些傳統語言中，一般使用方法的返回值來表示錯誤，比如返回-1表示錯誤型別1，返回-2表示錯誤型別2。這在.Net時代已經過時，我看到太多的人在錯誤的使用異常機制，還在走老舊的錯誤處理方式。這真是埋沒了.Net優秀的異常機制，也是給自己程式設計挖坑的典範。記住一句話：你壓根兒不應該在.Net框架下，考慮用返回值來表示錯誤！如果你發現在這麼想，那麼應該立即反省和思考。.Net下的返回值，只需要用於真正要返回的值，如果你的方法沒有想要返回的值，那麼方法的返回值就應該是void。

5） 使用特性（attribute）

中間語言也支援特性。在傳統的C++編寫COM時會使用特性，它一般是用於給編譯器提供一些額外的資訊。中間語言對特性進行了功能的拓展。我們可以自定義特性，可以使用反射來應用特性。這在ASP.Net MVC中體現的非常多，它實現了“面向切面程式設計”，使得程式碼能得到更好的複用。

附文：

https://www.cnblogs.com/aidd2008/archive/2012/01/14/2322603.html
https://www.cnblogs.com/Caceolod/articles/812761.html

後面將繼續講述“程式集”，“名稱空間”等中間語言特性。

我們下回分解。

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