李建忠

ninputer在这里（http://blog.joycode.com/ninputer/archive/2005/01/12/42866.aspx）有一篇blog提出了一个问题“值类型的Finalize不会被调用？”

我曾经对Rotor，也就是sscli（Shared Source Common Language Infrastructure），有过一些粗略的探索——不过现在由于比较忙，慢慢也半途而废了:)

这个问题可以从sscli里得到解释——sscli和目前运行在我们机器上的CLR实现差别主要在效率和扩展层面，因此研究它有助于理解CLR的行为。所有有关底层运作的代码都在目录sscli\clr\src\vm下。结合sscli的源码，下面我来聊聊这个话题。

首先给出一个结论：这是因为CLR对值类型进行了专门的设计，让它不可能进入Freachable Queue 里面。

下面根据sscli源码来对上述结论进行解释：

1。有关CLR类型一个最关键的类就是MethodTable。它的第一个字段m_wFlags（一个DWORD）的第21位 bit用来标示这个类是否有Finalizer。

MethodTable有一个方法为HasFinalizer就做此用：

MethodTable::HasFinalizer()   
{
     return (m_wFlags & enum_flag_HasFinalizer);
}
其中enum_flag_HasFinalizer =   0x100000,

GC在判断一个类型的实例对象是否需要放到Freachable Queue中，就是采用MethodTable::HasFinalizer()方法来判断。

2。最关键的是EEClass::BuildMethodTable，这个方法负责建立类型的方法表，它会被ClassLoader::LoadTypeHandleFromToken调用，ClassLoader::LoadTypeHandleFromToken又被ClassLoader::LoadTypeHandle和Module::BuildClassForModule调用。

用通俗的语言来解释就是“每一个类型被load到内存中的时候，它都会建立和该类型相关的方法表”，而我们在CLR中的所有对象都有自己的类型。

3。下面就是看EEClass::BuildMethodTable如何设置MethodTable::m_wFlags。

EEClass::BuildMethodTable中和“值类型的Finalize”这个主题相关的动作有以下几个调用（为简便起见我没有在这里写方法的参数）：

EEClass::BuildMethodTable
{
     ...
     CheckForValueType
     ...

     CheckForEnumType

     ...
     GetMethodTable()->MaybeSetHasFinalizer

     ...
}

4。来看CheckForValueType和CheckForEnumType分别做了什么。

HRESULT EEClass::CheckForValueType(bmtErrorInfo* bmtError)
{
    if(...) //查看类型元数据
            SetValueClass();
}

HRESULT EEClass::CheckForEnumType(bmtErrorInfo* bmtError)
{
   if(...) //查看类型元数据
        SetValueClass();
}

再来看SetValueClass做了什么：

inline void EEClass::SetValueClass()
{
    m_VMFlags |= VMFLAG_VALUETYPE;
}

就是设置EEClass::m_VMFlags的第24位bit来表示这个类为“值类型”。

其中VMFLAG_VALUETYPE   = 0x00800000，

5。最后来看MaybeSetHasFinalizer做了什么（我简化了其中很多代码，只展示和本问题相关的代码逻辑）。

void MethodTable::MaybeSetHasFinalizer()
{

    if ( !IsValueClass())
    {

        if(...)
        {
            m_wFlags |= enum_flag_HasFinalizer;
        }

    }
}

这段代码的意思是只要IsValueClass()为true，那么MethodTable::m_wFlags的第21位 bit就不会被置1。

那么MethodTable::IsValueClass()做了什么呢？

inline BOOL MethodTable::IsValueClass()
{
    return GetClass()->IsValueClass();
}

inline DWORD EEClass::IsValueClass()
{
    return (m_VMFlags & VMFLAG_VALUETYPE);
}

判断EEClass::m_VMFlags的第24位bit看看其是否为“值类型”。

至此，整个来龙去脉已经非常清晰——CLR的设计者通过MethodTable::m_wFlags的第21位bit来控制一个类型是否有Finalizer，同时通过EEClass::m_VMFlags的第24位bit来控制一个类型是否为值类型。最后在调用EEClass::BuildMethodTable的时候，判断如果一个类型为值类型，那么就让它不可能具有Finalizer语义。

Ninputer 在随后的回复中还提了一个问题“如果值类型用了非托管资源怎么释放呢？”。

我的回答是：不要这么做，值类型当初就是为象integer这样的轻量级类型而设计的，持有非托管资源的类型天生就是一个“重量级类型”。当然你可以使struct实现IDisposable，但是那是不完整的Dispose模式。

实际上在我的Effective .NET (in C#)一书的draft里就有这样一个条款：

# 如果使用非托管资源，请把它封装在class而不是struct里面。

打印 | 张贴于 2005-01-13 14:40:00 | Tag:C#/.NET