什么是CLR

　　CLR常用简写词语，CLR是公共语言运行库(Common Language Runtime)和Java虚拟机一样也是一个运行时环境，它负责资源管理（内存分配和垃圾收集等），并保证应用和底层操作系统之间必要的分离。CLR存在两种不同的翻译名称：公共语言运行库和公共语言运行时。

基本信息

　　CLR是一个可由多种编程语言使用的运行环境。CLR的核心功能包括：内存管理、程序集加载、安全性、异常处理和线程同步，可由面向CLR的所有语言使用。并保证应用和底层操作系统之间必要的分离。CLR是.NET Framework的主要执行引擎。

　　为了提高平台的可靠性，以及为了达到面向事务的电子商务应用所要求的稳定性级别，CLR还要负责其他一些任务，比如监视程序的运行。按照.net的说法，在CLR监视之下运行的程序属于“托管的”（managed）代码，而不在CLR之下、直接在裸机上运行的应用或者组件属于“非托管的”（unmanaged）的代码。其中C#是托管代码，C++是非托管代码。

　　CLR将监视形形色色的常见编程错误，许多年来这些错误一直是软件故障的主要根源，其中包括：访问数据元素越界，访问未分配的内存空间，由于数据体积过大而导致的内存溢出，等等。

　　NET提供的公共语言运行库是一种多语言执行环境，支持众多的数据类型和语言特性。他管理着代码的执行，并使开发过程变得更加简单。这是一种可操控的执行环境，其功能通过编译器与其他工具共同展现。

　　元数据：为了使运行时环境可以向可操控代码提供服务，语言编译器需要产生一种元数据，它将提供在使用语言中的类型、成员、引用的信息。运行时环境使用元数据定位并载入类，在内存中展开对象实例，解决方法调用，产生本地代码，强制执行安全性，并建立运行时环境的边界。

　　可操控执行的含义：对象在执行的过程中完全被运行时环境所控制。运行时环境提供以下服务:自动内存管理、调试支持、增强的安全性及与非可操控性代码的互操作性。条件：1、选择以运行时为目标的语言编译器，如VB、C#；2、在组件的输出类型中使用CLR要求的语言特性。

内存管理　

　　内存管理的自动化：在执行过程中管理应用程序的资源是一项单调而困难的工作。它会将你的注意力从你本应解决的问题中引开。而垃圾收集机制完全解决了程序员在编程过程中头痛的问题，跟踪内存的使用，并知道何时将它们释放。

在面向对象的环境中，每种类型都标识了对你的应用程序有用的某种资源。为了使用这些资源，你需要为类型分配内存。在应用中，访问一种资源要通过以下步骤：

　　（1）为类型分配内存。

　　（2）初始化内存，设置资源的初始状态并使其可用。

　　（3）通过访问该类型的实例成员来访问资源。

　　（4）卸下将被清除的资源状态。

　　（5）释放内存。

　　这一看似简单的过程在实际的编程中是产生错误的主要来源之一。更可怕的是：内存中的错误往往导致不可预见的结果。如果你有过编程的经验，想想看，有多少次你的程序因为内存访问错误而崩溃？特别是计算机存在多根内存条时特别容易内存报错死机。建议升级电脑时换掉原来的内存，不要采用加内存的方式。

　　CLR要求所有的资源从可操控的堆（注：在此指一种内存结构）中分配。当一个进程被初始化后，CLR保留了一个未被分配的地址空间。这一区域叫做可操控堆。在堆中保持了指向下一个将被分配给对象的堆地址的指针(NEXT)。

　　初始状态下，该指针是保留地址空间的基地址。一个应用使用新的操作产生对象。此操作首先检查新对象需要字节的大小是否会超出保留空间。如果对象大小合适，指向下一个地址的指针将指向堆中的这个对象，该对象的构造器被调用，新的操作返回对象的地址。

　　当一个应用请求建立一个对象时，地址空间可能不够大。堆将发现这一点（通过将新对象的大小与NEXT指针相加，并与堆的大小进行比较），这时垃圾收集器就将被调用。在这里，CLR引入了“代”的概念。代，指堆中对象产生的先后。这样，垃圾收集器在将发生溢出时回收属于特定的“代”的对象，而不是回收堆中的所有对象。

　　（6）即时编译

　　在各种语言的编译器对源代码进行编译之后，在CLR环境中产生的是中间代码（出于兼容性与跨语言集成的考虑），其内容虽然有效，但在转化为本地代码之前它本身是不可执行的。这就是JIT编译器需要完成的工作。

　　这里需要说明一个问题：为什么要即时编译，而不是一次性的将中间代码文件进行编译？答案很简单：原因在于效率。在大型的应用中，你很少会用到程序的全部功能，这种边执行边编译的措施比一次性的完全编译效率更高。

　　CLR带有三个不同的JIT编译器，在Windows平台中，CLR带有三个不同的JIT编译器：

　　（1）缺省的编译器---主编译器，由它进行数据流分析并输出经过优化的本地代码，所有的中间代码指令均可被它处理。

　　（2）PREJIT，它建立在主JIT编译器之上。其运行方式更象一个传统的编译器：每当一个.NET组件被安装时它就运行。

　　（3）ECONOJIT，在并不充分优化的前提下，它能够快速完成IL代码到本地码的转换，编译速度与运行速度都非常快。

　　为了配合编译器的工作，在.NET SDK的安装路径下的/bin目录中有一个负责管理JIT的应用程序：jitman.exe。具体的使用参见联机帮助。