Common Language Runtime

Seminar Softwareentwicklung

Wintersemester 2003

Gertraud Orthofer

e-mail: g.orthofer@gmx.at

Seminar Softwareentwicklung 2

Seminar Softwareentwicklung 3

Common Language Runtime

Laufzeitumgebung CIL-Code und Metadaten Hauptbereiche

Common Type System (CTS)Common Language Specification (CLS)Virtual Execution System (VES)Metadata System

Seminar Softwareentwicklung 4

Vorteile von CLR

Typsicherheit Sicherheit verschiedene Sprachen Performanz Deployment (DLL-hell) Metadata (self-describing Code) Garbage Collection

Seminar Softwareentwicklung 5

Common Type System

Gemeinsames Typsystem für alle Sprachen

legt Regeln fest: wie Typen definiert werden wie sie sich verhalten

alle Typen erben von System.Object Typen bestehen aus

Menge von Werten darauf definierten Operationen

zwei grundlegende Typen Werttypen Referenztypen

Seminar Softwareentwicklung 6

Werttypen - Referenztypen

Werttypen Referenztypen

Speicherort Stack Location: StackInhalt: Heap

Initialisierung 0 null

Garbage Collection

nein ja

Objektvergleich Inhalt Referenz

Vererbung nein ja

Basisklasse System.Value System.Object

Seminar Softwareentwicklung 7

Übersicht der TypenBoxing

Unboxing

Werttypen Referenztypen

Vordefinierte Typen

Benutzerdefinierte Typen

Vordefinierte Typen

Pointers

Klassen

Schnittstellentyp

Arrays

Delegates

Seminar Softwareentwicklung 8

Benutzerdefinierte Werttypen (1/2)

Struktur.class (auto|sequential) sealed Person extends

System.ValueType{.field string name.field int32 age

}

Vereinigung.class explicit sealed IntFloat extends

System.ValueType{.field [0] float32 f.field [0] int32 i

}

Seminar Softwareentwicklung 9

Benutzerdefinierte Werttypen (2/2)

Enumeration Basisklasse System.Enum Namen/Wert Paare werden unter bestimmten Namen

gruppiert.class sealed Color extends System.Enum{

.field static literal valuetype Color red = int32 (0x00000000) .field static literal valuetype Color green = int32 (0x00000001) .field static literal valuetype Color blue = int32 (0x00000002)

}

Seminar Softwareentwicklung 10

Benutzerdefinierbare Referenztypen (1/2) Klassen

Speicherplatzreservierung und Initialisierung in einer Anweisung abgeleitet von System.Object Keine Mehrfachvererbung erlaubt Methoden.class Bar extends System.Object {

.method static void foo() {…}

.method instance virtual void goo() {…}

.method instance void hoo() {…} } Methodenaufrufe

Call void Bar:: foo() oder call instance void Bar:: (goo() | hoo()) Callvirt instance void Bar:: (goo() | hoo())

Seminar Softwareentwicklung 11

Benutzerdefinierbare Referenztypen (2/2) Interfaces

müssen abstract sein, keine Instanzen können davon erzeugt werden mehrfache Schnittstellenvererbung erlaubt.class interface abstract ILockable {

.method public abstract instance virtual void Lock() {}}

Arrays Daten vom Array müssen alle den gleichen Typ enthalten Zugriff auf die Daten über den Index Arten (newarr, newobj)

Seminar Softwareentwicklung 12

Common Language Specification

legt Mindestanforderungen an jede Programmiersprache fest

Regelwerk CLS-Regel 1:

CLS-Regeln betreffen lediglich die Teile eines Typs, die außerhalb des definierenden Assemblys zur Verfügung stehen.

[assembly: CLSCompliant(true)]

Seminar Softwareentwicklung 13

weitere CLR-Regeln

Namen Member Access

Type visibility Member accessibility Security constraints

Type Members Properties Events

Seminar Softwareentwicklung 14

Virtual Execution System

Starten einer .exe Datei CLR starten

Windows Loader lädt Datei MSCorEE.dll laden _CorExeMain starten CLR initialisieren

CLR beginnt zu arbeiten

Seminar Softwareentwicklung 15

Execution Engine

JIT-Compiler

AppDomain

Laden einer PE-Datei

Laden eines Assemblies

Sicherheitsmanager

Rechtsvergabe

Klassenlader

Laden eines Moduls

Laden eines Typs

Übersetzung in Maschinencode

Codemanager

Ausführung des Programms

Verifikation der CIL

Managed Native Code Image