.NET Emit 入门教程：第四部分：构建类型（Type）

前言：

在动态生成代码的过程中，构建类型（Type）是至关重要的一步。

通过使用 Emit 中的 TypeBuilder，我们可以定义和创建各种类型，包括类、结构体和接口。

本节将深入探讨如何使用 TypeBuilder 动态构建类型，并介绍其在实际应用中的重要性。

定义公用代码，生成程序集以供对照：

通过学习本系列之前的文章，我们可以轻松定义 AssemblyBuilder 程序集构建器，再通过程序集构建器，定义 ModuleBuilder 模块构建器。

下面我们先通过定义公用代码来生成程序集，以便更好的通过反编绎，来观察对照我们生成的代码。

AssemblyName assName = new AssemblyName("myAssembly");
AssemblyBuilder ab = AppDomain.CurrentDomain.DefineDynamicAssembly(assName, AssemblyBuilderAccess.RunAndSave);
ModuleBuilder mb = ab.DefineDynamicModule("myModule","a.dll");

//...今天的示例代码存放地


ab.Save("a.dll");

注意标红的部分为 .NET 版本代码，正如本系列之前文件所说，只有 .NET 版本支持程序集持久化，.NET Core 需要到9版本才支持。

.NET Core 用 AssemblyBuilder.DefineDynamicAssembly来构建。

ModuleBuilder 的几个定义方法：

1、定义枚举：

EnumBuilder eb=mb.DefineEnum("bbb", ...);

2、定义类（包括类、接口、结构体）：

TypeBuilder tb=mbDefineType("aaa", ...);

3、定义内部类：

TypeBuilder tb=mbDefineType("aaa", ...);
TypeBuilder innerClassBuilder = tb.DefineNestedType("innerClass",...);

下面我们使用代码对照，来学习本节内容：

1、定义枚举：

EnumBuilder eb = mb.DefineEnum("MyNameSpace.MyEnum", TypeAttributes.Public, typeof(int));

eb.DefineLiteral("Spring", 0);
eb.DefineLiteral("Summer", 1);
eb.DefineLiteral("Autumn", 2);
eb.DefineLiteral("Winter", 3);

Type enumType = eb.CreateType();

对应生成的代码：

2、定义接口：

 TypeBuilder tb = mb.DefineType("MyNameSpace.MyInterface", TypeAttributes.Public | TypeAttributes.Abstract | TypeAttributes.Interface);

 //tb.DefineField("ID", typeof(int), FieldAttributes.Public| FieldAttributes.Static| FieldAttributes.InitOnly);

 // 定义属性 "Name"，类型为 int
 PropertyBuilder propertyBuilder = tb.DefineProperty("Name", PropertyAttributes.None, typeof(int), null);

 // 定义属性的 getter 方法
 MethodBuilder getterMethodBuilder = tb.DefineMethod("get_Name", MethodAttributes.Public | MethodAttributes.Abstract | MethodAttributes.Virtual, typeof(int), Type.EmptyTypes);
 propertyBuilder.SetGetMethod(getterMethodBuilder);

 // 定义属性的 setter 方法
 MethodBuilder setterMethodBuilder = tb.DefineMethod("set_Name", MethodAttributes.Public | MethodAttributes.Abstract | MethodAttributes.Virtual, null, new Type[] { typeof(int) });
 propertyBuilder.SetSetMethod(setterMethodBuilder);
 
 //定义方法 GetMyName
 MethodBuilder getMyName = tb.DefineMethod("GetMyName", MethodAttributes.Public | MethodAttributes.Abstract | MethodAttributes.Virtual, typeof(string), new Type[] { typeof(int) });

 tb.CreateType();

属性的定义，需要挂接 get_XXX 和 set_XXX 两个方法，会相对显的定义麻烦了点。

对应生成的代码：

3、定义结构体

// 定义结构体
TypeBuilder tb = mb.DefineType("MyNameSpace.MyStruct", TypeAttributes.SequentialLayout | TypeAttributes.Public | TypeAttributes.Sealed, typeof(ValueType));

// 定义字段
tb.DefineField("ID", typeof(int), FieldAttributes.Public);
tb.DefineField("Name", typeof(string), FieldAttributes.Public);

tb.CreateType();

对应生成的代码：

4、定义类：抽象类

 TypeBuilder tb = mb.DefineType("MyNameSpace.MyClassBase", TypeAttributes.Public | TypeAttributes.Abstract | TypeAttributes.Class);
 tb.DefineField("ID", typeof(int), FieldAttributes.Public);
 tb.DefineMethod("MyProtectedMethod", MethodAttributes.Family | MethodAttributes.Abstract | MethodAttributes.Virtual, typeof(void), Type.EmptyTypes);
 tb.CreateType();


 tb.CreateType();

MethodAttributes.Family 对应的即：protected 修饰符。

对应生成的代码：

5、定义类：并继承自抽象类：

//定义基类
TypeBuilder tb = mb.DefineType("MyNameSpace.MyClassBase", TypeAttributes.Public | TypeAttributes.Abstract | TypeAttributes.Class);
tb.DefineField("ID", typeof(int), FieldAttributes.Public);
tb.DefineMethod("MyProtectedMethod", MethodAttributes.Family | MethodAttributes.Abstract | MethodAttributes.Virtual, typeof(void), Type.EmptyTypes);

Type typeBase = tb.CreateType();

//定义子类，继承基类
TypeBuilder tbClass = mb.DefineType("MyNameSpace.MyClass", TypeAttributes.Public | TypeAttributes.Class, typeBase);
//实现抽象方法
MethodBuilder mbClass = tbClass.DefineMethod("MyProtectedMethod", MethodAttributes.Family | MethodAttributes.Virtual, typeof(void), Type.EmptyTypes);
ILGenerator iL = mbClass.GetILGenerator();
iL.Emit(OpCodes.Ret);
tbClass.CreateType();

红色标注为指定继承，接口继承一样在该参数指定。

对应生成的代码：

6、定义类：增加泛型参数指定

//定义基类
TypeBuilder tb = mb.DefineType("MyNameSpace.MyClassBase", TypeAttributes.Public | TypeAttributes.Abstract | TypeAttributes.Class);
tb.DefineField("ID", typeof(int), FieldAttributes.Public);
tb.DefineMethod("MyProtectedMethod", MethodAttributes.Family | MethodAttributes.Abstract | MethodAttributes.Virtual, typeof(void), Type.EmptyTypes);

Type typeBase = tb.CreateType();

//定义子类继承基类
TypeBuilder tbClass = mb.DefineType("MyNameSpace.MyClass", TypeAttributes.Public | TypeAttributes.Class, typeBase);
//实现抽象方法
MethodBuilder mbClass = tbClass.DefineMethod("MyProtectedMethod", MethodAttributes.Family | MethodAttributes.Virtual, typeof(void), Type.EmptyTypes);
ILGenerator iL = mbClass.GetILGenerator();
iL.Emit(OpCodes.Ret);


// 定义泛型参数
string[] typeParamNames = { "T" };
GenericTypeParameterBuilder[] typeParams = tbClass.DefineGenericParameters(typeParamNames);

//定义泛型方法
MethodBuilder methodBuilder = tbClass.DefineMethod("GetT", MethodAttributes.Public, typeParams[0], new Type[] { typeof(object) });
ILGenerator ilGenerator = methodBuilder.GetILGenerator();
ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
ilGenerator.Emit(OpCodes.Ret);


tbClass.CreateType();

这里通过定义泛型参数，来指定我们的泛型类。

对应生成的代码：

7、通过内部类定义委托：

// 定义内部类，并在内部类中定义委托类型
TypeBuilder delegateBuilder = tbClass.DefineNestedType("MyNameSpace.AuthDelegate", TypeAttributes.Class | TypeAttributes.NestedPublic | TypeAttributes.Sealed, typeof(MulticastDelegate));

// 添加委托的构造函数
ConstructorBuilder constructor = delegateBuilder.DefineConstructor(MethodAttributes.Public, CallingConventions.Standard, new Type[] { typeof(object), typeof(IntPtr) });
constructor.SetImplementationFlags(MethodImplAttributes.Runtime | MethodImplAttributes.Managed);

// 添加Invoke方法
delegateBuilder.DefineMethod("Invoke", MethodAttributes.Public, typeof(bool), new Type[] { typeof(string) }).SetImplementationFlags(MethodImplAttributes.Runtime | MethodImplAttributes.Managed);

// 创建内部类和委托类型
Type authDelegateType = delegateBuilder.CreateType();

注意，这里是通过Type的形式，来定义委托。

因此，我们对其限定名称空间，限定其使用范围：

同时将委托定义在某个类当成员变量：

通过定义事件，是使用委托的方式之一。

8、定义事件：

//定义事件
EventBuilder eb = tbClass.DefineEvent("MyEvent", EventAttributes.None, delegateBuilder);

MethodBuilder addMethod = tbClass.DefineMethod("add_OnAuth", MethodAttributes.Public | MethodAttributes.HideBySig | MethodAttributes.SpecialName, typeof(void), new Type[] { delegateBuilder });
ILGenerator addMethodIL = addMethod.GetILGenerator();
//......
addMethodIL.Emit(OpCodes.Ret);
eb.SetAddOnMethod(addMethod);

MethodBuilder removeMethod = tbClass.DefineMethod("remove_OnAuth", MethodAttributes.Public | MethodAttributes.HideBySig | MethodAttributes.SpecialName, typeof(void), new Type[] { delegateBuilder });
ILGenerator removeMethodIL = removeMethod.GetILGenerator();
//......
removeMethodIL.Emit(OpCodes.Ret);
eb.SetRemoveOnMethod(removeMethod);

注意事项：

1、定义事件，通过特殊方法： DefineEvent 来定义。

2、定义事件，第三个事件参数Type，需要传递 delegateBuilder ，则不是 delegateType，否则会报错：

3、定义事件，需要同时挂两个对应的添加和移除方法，否则，运行正常，但反编绎会报错：

4、定义方法，传递的委托类型，和注意事项2一致，需要传递 delegateBuilder，否则一样的错误信息。

下面查看正常情况下的反绎绎生成代码：

对委托和事件的定义，一个神奇的Bug： 

通过反编绎 ILSpy 软件，可以看到已经定义成功了，但通过引用生成的程序集，即发现里面没有相关的委托或事件产生？

同时通过 VS2022 自带的反编绎【直接F12跳转】，里面也没有任何相关的委托或事件代码？

总结

构建类型是动态代码生成过程中的关键一环，通过灵活运用 TypeBuilder 和相关工具，

我们可以实现各种复杂类型的动态生成，为程序的灵活性和可扩展性提供有力支持。

总的来说，本章节通过演示如何使用 Emit 来动态创建类型，包括定义字段、方法、属性和事件等，

帮助读者理解如何在运行时生成和操作类型信息。