.NET 中的通用语言运行时

.NET 应用程序如何编译和运行？

为了确切地了解DotNet应用程序的编译和运行，请查看下图。

首先，开发人员必须使用任何支持DotNet的编程语言（如 C#、VB、J#等）编写代码。然后，相应的语言编译器将程序编译为称为中间语言 （IL） 代码。
例如，如果编程语言是 C#，则编译器为 csc，如果编程语言是 VB，则编译器将是 vbc。此中间语言 （IL） 代码是半编译的代码，即部分编译的代码，不能由操作系统直接执行。
因此，当您想要在计算机上执行此 IL 代码时，DotNet框架提供一些称为CLR或公共语言运行时的东西，它负责执行IL代码。

CLR采用IL(中级语言）代码，并赋予名为JIT编译器。JIT 编译器采用IL代码并读取IL代码的每一行，并将其转换为计算机特定的指令（即二进制格式），这些指令可由基础操作系统执行。

中级语言（IL）代码

IL 代码是半编译或部分编译或独立于 CPU 的部分编译代码。

为什么部分编译代码或为什么不完全编译代码？

作为开发人员，您可能会思考为什么部分编译的代码，或者为什么没有完全编译的代码。原因很简单。我们不知道在什么样的环境中运行 .NET 代码将运行 （例如， Windows XP， Windows 7， Windows 10， Windows 服务器等）。
换句话说，我们不知道什么操作系统将运行我们的应用程序;我们亦不知道CPU配置、机器配置、安全配置等。因此，IL 代码是部分编译的，在运行时，此 IL 代码会编译为使用环境属性（如操作系统、CPU、计算机配置等）的特定于计算机的说明。

通用语言运行时

CLR 是 .NET Framework 的核心，它包含以下组件。

1.安全管理器
2.JIT 编译器
3.内存管理器
4.垃圾收集器
5.异常管理器
6.通用语言规范 （CLS）Common Language System
7.通用类型系统 （CTS）Common Type System

接下来详细讨论每个组件的哪些功能。

安全管理器

基本上有两个组件来管理安全性。它们如下所示：
1.CAS（代码访问安全性）
2.CV（代码验证）
这两个组件基本上用于检查当前用户的权限，即允许用户访问程序集。CLR 还了解此代码具有哪些权利或权限，以及操作系统是否安全。因此，基本上这些类型的检查由安全管理器维护。

JIT 编译器

JIT 编译器负责将 MSIL 代码转换为由计算机执行的本机代码。本机代码是系统硬件直接可以理解的。JIT 在执行前编译代码，然后将此转换保存在内存中。

内存管理器

内存管理器组件为应用程序要使用的变量和对象分配必要的内存。

垃圾收集器

当DotNet应用程序运行时，将创建大量对象。在给定的时间点，我们可能不需要这些对象。因此，垃圾回收器只不过是一个小例程，或者你可以说它是一个后台进程线程，它运行并尝试识别应用程序当前未使用的对象，并取消分配这些对象的内存。

异常管理器

每当在运行时发生异常时，此组件都会重定向处理器以执行 catch 或最终阻止。

通用类型系统(CTS)

.NET 框架支持许多编程语言，如 C#、VB.NET、J# 等。每个编程语言都有自己的数据类型。一种编程语言无法理解其他编程语言数据类型。但是，在某些情况下，您希望用一种语言编写代码，以其他语言调用。为了确保这些语言之间的顺畅通信，最重要的是它们应该有一个通用类型系统 （CTS），以确保用两种不同语言定义的类型编译为公共数据类型。
CLR 将执行所有编程语言的数据类型;这是可能的，因为CLR将包含它自己的数据类型，这是所有编程语言通用的。
在编译时，所有特定于语言的数据类型都转换为 CLR 的数据类型。此数据类型 CLR 是 .NET 的所有编程语言通用的，称为通用类型系统 （CTS）。

CLS(通用语言规范)

CLS 是 CLR 的一部分。.NET 支持许多编程语言，并且每个编程语言都有自己的语法规则来编写代码，称为语言规范，即每个编程语言都有自己的语言规范。

一种编程语言无法理解其他编程语言语法规则（语言规范）。但 CLR 将执行所有编程语言代码。这是可能的，因为CLR无法理解任何编程语言规范，而CLR有其MSIL自己的语言规范（语法规则）。

每个语言编译器在编译时都应遵循 CLR 的此语言规范，并生成 MSIL;CLR 的 JIT 编译器将从 MSIL 生成本机代码。此 CLR 的语言规范对于 .NET 的所有编程语言代码执行都很常见，称为 CLS。