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.NET家族新成员：G#程序设计语言简介

时间：2005年04月15日09:12　　来源：天极网

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　　关键字emit

　　我们已经讨论了如何使用关键字pre和post来发出代码，但G#中有更丰富的方法来指定如何以及在哪里发出代码。其中一种方法就是像使用pre和post那样使用关键字emit：

emit
{
　Console.WriteLine(“Hello G#”);
}

　　代码“Console.WriteLine(“Hello G#”);”会在哪里发出？它将在其基生成的emit块中发出。[(That reminds be of the definition of a normal)]OK，那么pre和post实际上也是emit块，只不过它们定义了发出代码的位置（方法体的前面和方法体的后面）。对于上面的代码片断，我们需要提供一个上下文环境来说明一下这些代码是在哪里发出的。

...

pre
{
　§ Counter();
}

...

void Counter()
{
　emit
　{
　　Console.WriteLine(“The emit keyword in action”);
　}
}

　　当一个带有该pre块的生成被编译时，它会调用Counter方法，因为Counter()的前面有§符号。在Counter方法中，关键字emit用于注入对Console.WriteLine的调用。emit块将会用块中的代码来取代对Counter()的调用。一个方法中emit块的数量没有任何限制，并且可以在emit块中使用§。

　　此外，emit只是对G#框架（G# Framework）中定义的Emit类型的一个映射，因此我们可以创建emit的实例。

pre
{
　§ DisplayParts();
}
...

public emit DisplayParts()
{
　emit partOne, partTwo;
　partOne
　{
　　§ Injector(partTwo);
　　Console.WriteLine(“Part One”);
　　§ partTwo.Emit();
　}
　return partOne.Emit();
}

private void Injector(emit target)
{
　target
　{
　　Console.WriteLine(“Injection...”);
　}
}

　　在上面的代码片断中，我们在DisplayParts生成的定义中创建了两个emit对象partOne和partTwo。然后我们使用partOne加花括号定义了一个emit块。花括号之间的所有代码都将被发出到partOne的局部存储（Local Store）中，当我们在partOne对象上调用Emit方法时，将会返回这个局部存储。最后，注意该代码段的pre块中调用了返回值类型为emt的DisplayParts。[Since the emitted code is not caught it is emitted into the pre block.]

　　目标

　　我们已经探讨了当以一个方法为目标时如何使用关键字pre和post，但除此之外，G#还定义了一些关键字以使用其他语言构造作为目标。下面的表格给出了其他能够发出代码的关键字和它们的描述。为这些关键字指定目标构造时也可以使用通配符，参见后面的示例：

关键字	描述
class	注入目标命名空间中所有的类
namespace	注入目标命名空间中所有的命名空间
set \| get	注入目标所定义的所有set和get区域
generator	注入目标所定义的所有生成器
generation	注入目标所定义的所有生成
property	注入目标所定义的所有属性
method	注入目标所定义的所有方法

public generator Base
{
　protected virtual generation ChangeClient : target Client
　{
　　property public string *
　　{
　　　get
　　　{
　　　　post
　　　　{
　　　　　Console.WriteLine(value);
　　　　}
　　　}
　　　set
　　　{
　　　　pre
　　　　{
　　　　　Console.WriteLine(value);
　　　　}
　　　}
　　}

　　method (public | protected) * Cl*(*)
　　{
　　　Console.WriteLine(“Cl* Method Targeted”);
　　}
　}
}

　　这里我们注入了所有类型为string而名字任意的属性。我们还在get访问器中使用了关键字value，该关键字在G#中表示由目标代码的get访问器所返回的值。在这里使用pre和post与在方法中的用法无异。接下来的关键字method定义了我们将要注入的所有公共的和受保护的方法，其中两个星号（*）分别表示返回值类型任意并且方法的名字是以“Cl”开头、后跟任意多个任意的字符。（译注：实际上是3个星号，后面括号里那个表示该方法能够带任意多的参数。）在名字中还可以使用“英镑（$）”符号作为通配符，表示任意的一个字符。注意到这一点很重要：Client类中所有满足约束条件的成员都会被注入。

　　自适应生成

　　第二种生成的类型是自适应生成（Adaptive Generation），只是简单地把一个生成前面的关键字static换成adaptive。自适应生成在运行时生成并且注入代码，因此它可以检查对象的状态以指导生成。

　　比起静态生成，自适应生成的优势在于第三方也可以提供生成框架和组件。第三方开发者可以通过创建幻象目标（Phantom Target）来以他们一无所知的代码基作为目标。幻象目标并不存在于生成框架或目标框架中。当开发者希望使用一个第三方的生成器时，他们可以加入幻象的命名空间、类、方法并将生成的代码重定位到他们的代码基中适当的位置。 public class Client

{
　protected string message;
　public Client()
　{
　　this.message = “Hello World”;
　　Messenger(this.message);
　}
　
　public string Message
　{
　　get
　　{
　　　return this.message;
　　}
　}

　private void Messenger(string message)
　{
　　Console.WriteLine(message);
　}
}

// Phantom Target

namespace ThirdParty.Security
{
　public adaptive generator Input : target Client
　{}
}

　　程序集：

// Third Party generator

public generator Security
{
　protected adaptive generation CheckInput
　: target ThirdParty.Security.Input
　{
　　property public string *
　　{
　　　get
　　　{
　　　　pre
　　　　{
　　　　　value = ValidateInput(value);
　　　　}
　　　}
　　}

　　method public * *(all string *(input))
　　{
　　　pre
　　　{
　　　　input = ValidateInput(input);
　　　}
　　}
　}
}

　　在上面的代码中，我们定义了一个Client类、一个第三方生成器Security和一个幻象目标命名空间ThirdParty.Security。类和幻象目标被定义在一个程序集中，而第三方生成器在另外一个程序集中提供。第三方定义了所有类型为string的公共属性在返回之前都要调用ValidateInput方法。它还定义了所有返回值类型为string的公共方法在执行任何代码前都要对其类型为string的参数调用ValidateInput。G#中的关键字all表示对于作用域内所有符合标准的参数都要做这件事情。星号（*）表示参数的名字可以是任意的，我们必须将想要引用的实参的名字放在圆括号中，以告诉编译器我们正在使用这个名字，但我们不希望将它作为标准的一部分。

　　现在的CLR能够在运行时动态地注入IL代码，这发生在程序集加载时，通过Profiler API完成。然而这种途径还存在着一系列的安全问题，因为它禁用了CAS，因此还需要深入的研究才能找到一种切实可行的解决方案。我们将在下面描述这是如何完成的。 CAS和注入特性
现在已经有望解决注入代码所引发的安全问题了。G#的安全模型能够确保只有你希望他注入代码的人才能注入代码，并且这些代码只能限制在你所允许的代码访问安全（CAS，Code Access Security）许可中。通过使用元数据，你可以声明你授予注入代码的权限。这仍需要定义一种语法并加入建议[Still need to define this syntax and open to suggestions.]。所有包含生成器和生成的程序集都必须被赋予一个强密钥，然后为目标程序集添加一个带有该公共密钥记号的Injector特性。只有在Injector中指出了强密钥的程序集才能运行和注入代码。

　　总结

　　代码生成为我们提供了各种可能性，我们希望G#能够发展成为一个泛型的、类型安全的代码生成语言。根据您的意见和建议，G#的语法还会改变并且进一步精炼，因此，非常感谢您阅读G#的相关文档，如果您有任何意见、问题或想法，请给Ernie Booth发email：gsharp@erniebooth.name。

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