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Vczh Library++3.0之山寨mscorlib.dll

    由于Vczh Library++3.0的托管語言ManagedX被設計成編譯到本地語言NativeX，因此山寨一個mscorlib.dll是必不可少的。不過我的mscorlib.dll只包含最低限度的代碼。譬如說string，譬如說數組，譬如說函數類型等等這些本不能用托管語言自己來實現的類（C++是唯一的一個所有東西都可以用類庫來彌補的語言）。因此花費了數日，用ManagedX實現了它的聲明和一些代碼，然后external一些函數。最終，ManagedX寫的mscorlib會被編譯成NativeX，而external的幾個函數自然會用NativeX自己來寫。譬如說如何比較兩個string的大小，這個托管語言自己顯然是搞不定的。

    因此這里就比較麻煩了，需要做一些工程上的麻煩事情。首先，若干個ManagedX文件被編譯成一個單獨的NativeX文件，然后這個生成的NativeX文件跟另一個手寫的NativeX文件再一起被編譯成一個assembly。這就跟把C#編譯成C差不多。

    第一個版本的ManagedX還需要做出一點折衷，譬如說數組的維度不能超過10。這里的維度指的是a[,,,,,,,,,]，而不是a[][][][][][][][][][]。譬如說函數類型的參數數量不能超過10（但是函數的參數數量卻可以，這里只針對函數類型）。主要是因為，為了讓ManagedX可以被編譯成NativeX，那么勢必不可能運行的時候才動態生成某個類（模板除外，因為我的NativeX==C+template）。因此一維、二維乃至十維的數組當然是10個不同的類（你可以使用一個二維的十維數組的數組去模擬一個十二維的數組，這毫無問題）。不過為了避免我真的將一批相似的類重復寫10次，我使用了一年多前開發的Fpmacro來做。Fpmacro是一個語法不同的類似C語言宏的擴展，但是沒有C語言的宏的所有陷阱，而且其實是一門函數是語言，帶有類似lambda表達式的東西，每一個函數都被設計成一個返回字符串的函數，參數可以是數組、字符串或者另一個函數。而且語法經過了優化，完全沒有多余的東西。這里給一個例子，譬如說聲明10個Array的Fpmacro代碼：

  1 $$include:Common.fpm
  2
  3 $$define $DIMENTION_FIELD_NAME($element) dimSize$element
  4 $$define $DIMENTION_PARAMETER_NAME($element) _$element
  5 $$define $DIMENTION_PARAMETER_DEFINITION($element) int $DIMENTION_PARAMETER_NAME($element)
  6 $$define $DIMENTION_PARAMETER_NAME_IN_ARRAY($element) indices[$element]
  7
  8 $$define $DIMENTION_FIELD($element) $$begin
  9         private int $DIMENTION_FIELD_NAME($element);
10 $( )
11 $$end
12
13 $$define $DIMENTION_FIELD_SETTER($element) $$begin
14             $DIMENTION_FIELD_NAME($element) = $DIMENTION_PARAMETER_NAME($element);
15 $( )
16 $$end
17
18 $$define $DIMENTION_SIZE_CASE($element) $$begin
19                 case $element:
20                     return $DIMENTION_FIELD_NAME($element);
21 $( )
22 $$end
23
24 $$define $DIMENTION_CHECK($element) $$begin
25             if($DIMENTION_PARAMETER_NAME($element)<0 || $DIMENTION_PARAMETER_NAME($element)>=$DIMENTION_FIELD_NAME($element))
26                 throw new ArgumentOutOfRangeException($(")$DIMENTION_PARAMETER_NAME($element)$("));
27 $( )
28 $$end
29
30 $$define $DIMENTION_SUMMERS($elements) $$begin
31   $$define $DIMENTION_SUMMER($index) $$begin
32             sum*=$DIMENTION_FIELD_NAME($sub($sub($elements,1),$index));
33             index+=sum*$DIMENTION_PARAMETER_NAME($sub($sub($elements,2),$index));
34 $( )
35   $$end
36 $loop($sub($elements,1),0,$DIMENTION_SUMMER)
37 $$end
38
39 $$define $ARRAY_IMPLEMENTATION($elements) $$begin
40 $( )
41     generic<inout T>
42     public sealed class Array$elements : Array
43     {
44 $( )
45         public constructor($loopsep($elements,0,$DIMENTION_PARAMETER_DEFINITION,$(,) ), Array<T> src=null, bool copy=true)
46         {
47 $loop($elements,0,$DIMENTION_FIELD_SETTER)
48             Initialize(this.Length, src, copy);
49         }
50 $( )
51 $loop($elements,0,$DIMENTION_FIELD)
52         public override int GetDimCount()
53         {
54             return $elements;
55         }
56 $( )
57         public override int GetDimSize(int dim)
58         {
59             switch(dim)
60             {
61 $loop($elements,0,$DIMENTION_SIZE_CASE)
62                 default:
63                     throw new ArgumentOutOfRangeException("dim");
64             }
65         }
66 $( )
67         public override int Length
68         {
69             get
70             {
71                 return $loopsep($elements,0,$DIMENTION_FIELD_NAME,$(*));
72             }
73         }
74 $( )
75         public override int GetStartIndexFromIndices(params int[] indices)
76         {
77             if(indices.Length!=$elements)
78             {
79                 throw new ArgumentOutOfRangeException("indices");
80             }
81             return GetStartIndex[$loopsep($elements,0,$DIMENTION_PARAMETER_NAME_IN_ARRAY,$(,))];
82         }
83 $( )
84         public int GetStartIndex($loopsep($elements,0,$DIMENTION_PARAMETER_DEFINITION,$(,) ))
85         {
86 $loop($elements,0,$DIMENTION_CHECK)
87             int index=$DIMENTION_PARAMETER_NAME($sub($elements,1));
88             int sum=1;
89             $DIMENTION_SUMMERS($elements)
90             return index;
91         }
92 $( )
93         public override T GetElement(params int[] indices)
94         {
95             return Get(GetStartIndexFromIndices(indices));
96         }
97 $( )
98         public override void SetElement(T value, params int[] indices)
99         {
100             Set(value, GetStartIndexFromIndices(indices));
101         }
102 $( )
103         public T operator get[]($loopsep($elements,0,$DIMENTION_PARAMETER_DEFINITION,$(,) ))
104         {
105             return Get($loopsep($elements,0,$DIMENTION_PARAMETER_NAME,$(,) ));
106         }
107 $( )
108         public T operator set[](T value, $loopsep($elements,0,$DIMENTION_PARAMETER_DEFINITION,$(,) ))
109         {
110             return Set(value, $loopsep($elements,0,$DIMENTION_PARAMETER_NAME,$(,) ));
111         }
112 $( )
113     }
114 $$end
115
116 namespace System
117 {
118     generic<inout T>
119     public abstract class Array : IEnumerable<T>
120     {
121         protected intptr gchandle=0;
122         protected external void Initialize(int size, Array<T> src, bool copy);
123         public external T Get(int position);
124         public external void Set(T value, int position);
125 $( )
126         public external void CopyTo(intptr pointer, int fromStart, int length);
127         public external void CopyTo(Array<T> array, int fromStart, int length, int toStart);
128 $( )
129         public abstract int GetDimCount();
130         public abstract int GetDimSize(int dim);
131         public abstract int Length{get;}
132         public abstract int GetStartIndexFromIndices(params int[] indices);
133         public abstract T GetElement(params int[] indices);
134         public abstract void SetElement(T value, params int[] indices);
135 $( )
136         private class Enumerator : IEnumerator
137         {
138             private Array<T> array;
139             private int index;
140 $( )
141             public constructor(Array<T> array)
142             {
143                 this.array=array;
144                 this.index=-1;
145             }
146 $( )
147             public bool MoveNext()
148             {
149                 if(index==array.Length-1)
150                 {
151                     return false;
152                 }
153                 else
154                 {
155                     index++;
156                     return true;
157                 }
158             }
159 $( )
160             public T Current
161             {
162                 get
163                 {
164                     return array.Get(index);
165                 }
166             }
167 $( )
168             object IEnumerator::Current
169             {
170                 get
171                 {
172                     return array.Get(index);
173                 }
174             }
175         }
176 $( )
177         IEnumerator<T> IEnumerable<T>::GetEnumerator()
178         {
179             return new Enumerator(this);
180         }
181 $( )
182         IEnumerator IEnumerable::GetEnumerator()
183         {
184             return new Enumerator(this);
185         }
186 $( )
187     }
188 $( )
189     generic<inout T>
190     public class ReadonlyArray
191     {
192         private T[] items;
193 $( )
194         public constructor(T[] items)
195         {
196             this.items=items;
197         }
198 $( )
199         public int Length
200         {
201             get
202             {
203                 return this.items.Length;
204             }
205         }
206 $( )
207         public T operator get[](int index)
208         {
209             return this.items[index];
210         }
211     }
212 $loop($MAX_ELEMENT_COUNT(),1,$ARRAY_IMPLEMENTATION)
213 }

    會被擴展成（太長cppblog編輯器性能太爛導致響應速度無法忍受，下載代碼并打開UnitTest\Binary\ScriptCoreLibrary\System.CoreManaged\Array.txt自行閱讀）

    山寨mscorlib.dll的ManagedX部分基本完成，剩下的十幾個函數寫的NativeX則等到編譯成NativeX的部分完成之后再寫。到了這里，一共實現了：
    Array<T>
    Array1<T> .. Array10<T>
    Attribute
    AttributeUsageAttribute
    AutoGeneratedAttribute
    NotInstantiableAttribute
    StructBaseAttribute
    DefaultValueAttribute
    VariadicParameterAttribute
    EnumItemBase
    EnumItemManager
    Exception
    IndexOutOfRangeException
    ArgumentOutOfRangeException
    WrongFormatException
    TypeConversionException
    NotImplementedException
    Delegate
    DelegateTarget
    MethodDelegate
    BroadcastDelegate
    Function<R> .. Function<R, T0 .. T9>
    Procedure, Procedure<T0> .. Procedure<T0 .. T9>
    Event, Event<T0> .. Event<T0 .. T9>
    IEnumerator
    IEnumerable
    IEnumerator<T>
    IEnumerable<T>
    SInt8 .. SInt64
    UInt8 .. UInt64
    Single, Double, Char, Bool, Void
    Object
    String
    Type

    從明天開始就要做ManagedX的語義分析器了。接下來的路還很長。語義分析結束之后，要把ManagedX展開變成一份更長但是包含的東西更少的ManagedX（譬如沒有lambda expression，因為被重寫成了一個內部類），最后編譯成NativeX。

posted on 2011-06-26 09:15 陳梓瀚(vczh) 閱讀(4002) 評論(17) 編輯收藏引用所屬分類: VL++3.0開發紀事

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