Vczh Library++3.0之山寨mscorlib.dll
阿新 • • 發佈：2018-12-27
由於Vczh Library++3.0的託管語言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只包含最低限度的程式碼。譬如說string，譬如說陣列，譬如說函式型別等等這些本不能用託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實現了它的宣告和一些程式碼，然後external一些函式。最終，ManagedX寫的mscorlib會被編譯成NativeX，而external的幾個函式自然會用NativeX自己來寫。譬如說如何比較兩個string的大小，這個託管語言自己顯然是搞不定的。
因此這裡就比較麻煩了，需要做一些工程上的麻煩事情。首先，若干個ManagedX檔案被編譯成一個單獨的NativeX檔案，然後這個生成的NativeX檔案跟另一個手寫的NativeX檔案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，譬如說陣列的維度不能超過10。這裡的維度指的是a[,,,,,,,,,]，而不是a[][][][][][][][][][]。譬如說函式型別的引數數量不能超過10（但是函式的引數數量卻可以，這裡只針對函式型別）。主要是因為，為了讓ManagedX可以被編譯成NativeX，那麼勢必不可能執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、二維乃至十維的陣列當然是10個不同的類（你可以使用一個二維的十維陣列的陣列去模擬一個十二維的陣列，這毫無問題）。不過為了避免我真的將一批相似的類重複寫10次，我使用了一年多前開發的
2 3 $$define $DIMENTION_FIELD_NAME($element) dimSize$element
4 $$define $DIMENTION_PARAMETER_NAME($element) _$element
6 $$define $DIMENTION_PARAMETER_NAME_IN_ARRAY($element) indices[$element]
7 8 $$define $DIMENTION_FIELD($element) $$begin
9 privateint $DIMENTION_FIELD_NAME($element);
10 $( )
11 $$end
12 13 $$define $DIMENTION_FIELD_SETTER($element) $$begin
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 thrownew 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) $$begin
40 $( )
41 generic<inout T> 42 publicsealedclass Array$elements : Array
43 {
44 $( )
45 public constructor($loopsep($elements,0,$DIMENTION_PARAMETER_DEFINITION,$(,) ), Array<T> src=null, bool copy=true)
46 {
47 $loop($elements,0,$DIMENTION_FIELD_SETTER)
48 Initialize(this.Length, src, copy);
49 }
50 $( )
51 $loop($elements,0,$DIMENTION_FIELD)
52 publicoverrideint GetDimCount()
53 {
54 return $elements;
55 }
56 $( )
57 publicoverrideint GetDimSize(int dim)
58 {
59 switch(dim)
60 {
61 $loop($elements,0,$DIMENTION_SIZE_CASE)
62 default:
63 thrownew ArgumentOutOfRangeException("dim");
64 }
65 }
66 $( )
67 publicoverrideint Length
68 {
69 get 70 {
71 return $loopsep($elements,0,$DIMENTION_FIELD_NAME,$(*));
72 }
73 }
74 $( )
75 publicoverrideint GetStartIndexFromIndices(paramsint[] indices)
76 {
77 if(indices.Length!=$elements)
78 {
79 thrownew ArgumentOutOfRangeException("indices");
80 }
81 return GetStartIndex[$loopsep($elements,0,$DIMENTION_PARAMETER_NAME_IN_ARRAY,$(,))];
82 }
83 $( )
84 publicint GetStartIndex($loopsep($elements,0,$DIMENTION_PARAMETER_DEFINITION,$(,) ))
85 {
86 $loop($elements,0,$DIMENTION_CHECK)
87 int index=$DIMENTION_PARAMETER_NAME($sub($elements,1));
88 int sum=1;
89 $DIMENTION_SUMMERS($elements)
90 return index;
91 }
92 $( )
93 publicoverride T GetElement(paramsint[] indices)
94 {
95 return Get(GetStartIndexFromIndices(indices));
96 }
97 $( )
98 publicoverridevoid SetElement(T value, paramsint[] indices)
99 {
100 Set(value, GetStartIndexFromIndices(indices));
101 }
102 $( )
103 public T operatorget[]($loopsep($elements,0,$DIMENTION_PARAMETER_DEFINITION,$(,) ))
104 {
105 return Get($loopsep($elements,0,$DIMENTION_PARAMETER_NAME,$(,) ));
106 }
107 $( )
108 public T operatorset[](T value, $loopsep($elements,0,$DIMENTION_PARAMETER_DEFINITION,$(,) ))
109 {
110 return Set(value, $loopsep($elements,0,$DIMENTION_PARAMETER_NAME,$(,) ));
111 }
112 $( )
113 }
114 $$end
115 116 namespace System
117 {
118 generic<inout T>119 publicabstractclass 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 publicabstractint GetDimCount();
130 publicabstractint GetDimSize(int dim);
131 publicabstractint Length{get;}
132 publicabstractint GetStartIndexFromIndices(paramsint[] indices);
133 publicabstract T GetElement(paramsint[] indices);
134 publicabstractvoid SetElement(T value, paramsint[] indices);
135 $( )
136 privateclass Enumerator : IEnumerator
137 {
138 private Array<T> array;
139 privateint index;
140 $( )
141 public constructor(Array<T> array)
142 {
143 this.array=array;
144 this.index=-1;
145 }
146 $( )
147 publicbool MoveNext()
148 {
149 if(index==array.Length-1)
150 {
151 returnfalse;
152 }
153 else154 {
155 index++;
156 returntrue;
157 }
158 }
159 $( )
160 public T Current
161 {
162 get163 {
164 return array.Get(index);
165 }
166 }
167 $( )
168 object IEnumerator::Current
169 {
170 get171 {
172 return array.Get(index);
173 }
174 }
175 }
176 $( )
177 IEnumerator<T> IEnumerable<T>::GetEnumerator()
178 {
179 returnnew Enumerator(this);
180 }
181 $( )
182 IEnumerator IEnumerable::GetEnumerator()
183 {
184 returnnew Enumerator(this);
185 }
186 $( )
187 }
188 $( )
189 generic<inout T>190 publicclass ReadonlyArray
191 {
192 private T[] items;
193 $( )
194 public constructor(T[] items)
195 {
196 this.items=items;
197 }
198 $( )
199 publicint Length
200 {
201 get202 {
203 returnthis.items.Length;
204 }
205 }
206 $( )
207 public T operatorget[](int index)
208 {
209 returnthis.items[index];
210 }
211 }
212 $loop($MAX_ELEMENT_COUNT(),1,$ARRAY_IMPLEMENTATION)
213 }
會被擴充套件成（太長cppblog編輯器效能太爛導致響應速度無法忍受，下載程式碼並開啟UnitTest\Binary\ScriptCoreLibrary\System.CoreManaged\Array.txt自行閱讀）
山寨mscorlib.dll的ManagedX部分基本完成，剩下的十幾個函式寫的NativeX則等到編譯成NativeX的部分完成之後再寫。到了這裡，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。語義分析結束之後，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），最後編譯成NativeX。
因此這裡就比較麻煩了，需要做一些工程上的麻煩事情。首先，若干個ManagedX檔案被編譯成一個單獨的NativeX檔案，然後這個生成的NativeX檔案跟另一個手寫的NativeX檔案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，譬如說陣列的維度不能超過10。這裡的維度指的是a[,,,,,,,,,]，而不是a[][][][][][][][][][]。譬如說函式型別的引數數量不能超過10（但是函式的引數數量卻可以，這裡只針對函式型別）。主要是因為，為了讓ManagedX可以被編譯成NativeX，那麼勢必不可能執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、二維乃至十維的陣列當然是10個不同的類（你可以使用一個二維的十維陣列的陣列去模擬一個十二維的陣列，這毫無問題）。不過為了避免我真的將一批相似的類重複寫10次，我使用了一年多前開發的
2 3 $$define $DIMENTION_FIELD_NAME($element) dimSize$element
4 $$define $DIMENTION_PARAMETER_NAME($element) _$element
6 $$define $DIMENTION_PARAMETER_NAME_IN_ARRAY($element) indices[$element]
7 8 $$define $DIMENTION_FIELD($element) $$begin
9 privateint $DIMENTION_FIELD_NAME($element);
10 $( )
11 $$end
12 13 $$define $DIMENTION_FIELD_SETTER($element) $$begin
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 thrownew 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) $$begin
40 $( )
41 generic<inout T> 42 publicsealedclass Array$elements : Array
43 {
44 $( )
45 public constructor($loopsep($elements,0,$DIMENTION_PARAMETER_DEFINITION,$(,) ), Array<T> src=null, bool copy=true)
46 {
47 $loop($elements,0,$DIMENTION_FIELD_SETTER)
48 Initialize(this.Length, src, copy);
49 }
50 $( )
51 $loop($elements,0,$DIMENTION_FIELD)
52 publicoverrideint GetDimCount()
53 {
54 return $elements;
55 }
56 $( )
57 publicoverrideint GetDimSize(int dim)
58 {
59 switch(dim)
60 {
61 $loop($elements,0,$DIMENTION_SIZE_CASE)
62 default:
63 thrownew ArgumentOutOfRangeException("dim");
64 }
65 }
66 $( )
67 publicoverrideint Length
68 {
69 get 70 {
71 return $loopsep($elements,0,$DIMENTION_FIELD_NAME,$(*));
72 }
73 }
74 $( )
75 publicoverrideint GetStartIndexFromIndices(paramsint[] indices)
76 {
77 if(indices.Length!=$elements)
78 {
79 thrownew ArgumentOutOfRangeException("indices");
80 }
81 return GetStartIndex[$loopsep($elements,0,$DIMENTION_PARAMETER_NAME_IN_ARRAY,$(,))];
82 }
83 $( )
84 publicint GetStartIndex($loopsep($elements,0,$DIMENTION_PARAMETER_DEFINITION,$(,) ))
85 {
86 $loop($elements,0,$DIMENTION_CHECK)
87 int index=$DIMENTION_PARAMETER_NAME($sub($elements,1));
88 int sum=1;
89 $DIMENTION_SUMMERS($elements)
90 return index;
91 }
92 $( )
93 publicoverride T GetElement(paramsint[] indices)
94 {
95 return Get(GetStartIndexFromIndices(indices));
96 }
97 $( )
98 publicoverridevoid SetElement(T value, paramsint[] indices)
99 {
100 Set(value, GetStartIndexFromIndices(indices));
101 }
102 $( )
103 public T operatorget[]($loopsep($elements,0,$DIMENTION_PARAMETER_DEFINITION,$(,) ))
104 {
105 return Get($loopsep($elements,0,$DIMENTION_PARAMETER_NAME,$(,) ));
106 }
107 $( )
108 public T operatorset[](T value, $loopsep($elements,0,$DIMENTION_PARAMETER_DEFINITION,$(,) ))
109 {
110 return Set(value, $loopsep($elements,0,$DIMENTION_PARAMETER_NAME,$(,) ));
111 }
112 $( )
113 }
114 $$end
115 116 namespace System
117 {
118 generic<inout T>119 publicabstractclass 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 publicabstractint GetDimCount();
130 publicabstractint GetDimSize(int dim);
131 publicabstractint Length{get;}
132 publicabstractint GetStartIndexFromIndices(paramsint[] indices);
133 publicabstract T GetElement(paramsint[] indices);
134 publicabstractvoid SetElement(T value, paramsint[] indices);
135 $( )
136 privateclass Enumerator : IEnumerator
137 {
138 private Array<T> array;
139 privateint index;
140 $( )
141 public constructor(Array<T> array)
142 {
143 this.array=array;
144 this.index=-1;
145 }
146 $( )
147 publicbool MoveNext()
148 {
149 if(index==array.Length-1)
150 {
151 returnfalse;
152 }
153 else154 {
155 index++;
156 returntrue;
157 }
158 }
159 $( )
160 public T Current
161 {
162 get163 {
164 return array.Get(index);
165 }
166 }
167 $( )
168 object IEnumerator::Current
169 {
170 get171 {
172 return array.Get(index);
173 }
174 }
175 }
176 $( )
177 IEnumerator<T> IEnumerable<T>::GetEnumerator()
178 {
179 returnnew Enumerator(this);
180 }
181 $( )
182 IEnumerator IEnumerable::GetEnumerator()
183 {
184 returnnew Enumerator(this);
185 }
186 $( )
187 }
188 $( )
189 generic<inout T>190 publicclass ReadonlyArray
191 {
192 private T[] items;
193 $( )
194 public constructor(T[] items)
195 {
196 this.items=items;
197 }
198 $( )
199 publicint Length
200 {
201 get202 {
203 returnthis.items.Length;
204 }
205 }
206 $( )
207 public T operatorget[](int index)
208 {
209 returnthis.items[index];
210 }
211 }
212 $loop($MAX_ELEMENT_COUNT(),1,$ARRAY_IMPLEMENTATION)
213 }
會被擴充套件成（太長cppblog編輯器效能太爛導致響應速度無法忍受，下載程式碼並開啟UnitTest\Binary\ScriptCoreLibrary\System.CoreManaged\Array.txt自行閱讀）
山寨mscorlib.dll的ManagedX部分基本完成，剩下的十幾個函式寫的NativeX則等到編譯成NativeX的部分完成之後再寫。到了這裡，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。語義分析結束之後，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），最後編譯成NativeX。