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1、简介
能够动态执行 C# 代码是一件很酷的功能，比如，我们可以在控制台中输入一行 C# 代码，然后程序自动编译并执行这一行代码，将结果显示给我们。这差不多就是一个最简单的 C# 代码解释器了。
动态执行 C# 代码又是一件很有用的功能，比如，我们可以将某些代码写在某个文件之中，由程序集在执行时进行加载，改变这些代码不用中止程序，当程序再次加载这些代码时，就自动执行的是新代码了。
下面，我将在写一个简单C# 代码解释器，然后将在 C# 代码解释器之中加入动态代码与解释器环境间的动态交互机制，来演示一个很好很强大的应用。
2、简单的 C# 代码解释器
关于如何动态执行 C# 代码在 Jailu.Net 的《如何用C#动态编译、执行代码》一文中讲述的很清晰。采用该文所述方式写一个 C# 代码解释器：
usingSystem;usingSystem.Collections.Generic;usingSystem.Reflection;usingSystem.Globalization;usingMicrosoft.CSharp;usingSystem.CodeDom;usingSystem.CodeDom.Compiler;usingSystem.Text;usingSystem.IO;usingSystem.Xml;namespaceTest
{
classProgram
{staticvoidMain(string[]args){Console.Write(“>>”);Stringcmd;Contextcxt=newContext();while((cmd=Console.ReadLine().Trim())!=”exit”){if(!String.IsNullOrEmpty(cmd)){Console.WriteLine();cxt.Invoke(cmd);
}Console.Write(“/n>>”);}}}publicclassContext{publicCSharpCodeProviderCodeProvider{get;set;}publicIDictionary<String,Assembly>Assemblys{get;set;}publicContext(){CodeProvider=newCSharpCodeProvider(newDictionary<string,string>(){{“CompilerVersion”,”v3.5″}});Assemblys=newDictionary<String,Assembly>();Assembly[]al=AppDomain.CurrentDomain.GetAssemblies();foreach(Assemblyainal){AddAssembly(a);}AppDomain.CurrentDomain.AssemblyLoad+=newAssemblyLoadEventHandler(CurrentDomain_AssemblyLoad);}privatevoidAddAssembly(Assemblya){if(a!=null){Assemblys.Add(a.FullName,a);}}voidCurrentDomain_AssemblyLoad(objectsender,AssemblyLoadEventArgsargs){Assemblya=args.LoadedAssembly;if(!Assemblys.ContainsKey(a.FullName)){AddAssembly(a);}}publicCompilerParametersCreateCompilerParameters(){CompilerParameterscp=newCompilerParameters();cp.GenerateExecutable=false;cp.GenerateInMemory=true;if(Assemblys!=null){foreach(AssemblyainAssemblys.Values){cp.ReferencedAssemblies.Add(a.Location);}}returncp;}publicvoidInvoke(Stringcmd){StringinputCmdString=cmd.Trim();if(String.IsNullOrEmpty(inputCmdString))return;StringfullCmd=BuildFullCmd(inputCmdString);CompilerResultscr=CodeProvider.CompileAssemblyFromSource(CreateCompilerParameters(),fullCmd);if(cr.Errors.HasErrors){BooleanrecompileSwitch=true;foreach(CompilerErrorerrincr.Errors){//CS0201:Onlyassignment,call,increment,decrement,andnewobjectexpressionscanbe//usedasastatementif(!err.ErrorNumber.Equals(“CS0201”)){recompileSwitch=false;break;}}//重新编译if(recompileSwitch){StringdynaName=”TempArg_Dynamic_”+DateTime.Now.Ticks.ToString();inputCmdString=String.Format(“var{0}=”,dynaName)+inputCmdString;inputCmdString+=”;/nSystem.Console.WriteLine(“+dynaName+”);”;fullCmd=BuildFullCmd(inputCmdString);cr=CodeProvider.CompileAssemblyFromSource(CreateCompilerParameters(),fullCmd);}if(cr.Errors.HasErrors){Console.WriteLine(“编译错误：”);foreach(CompilerErrorerrincr.Errors){Console.WriteLine(err.ErrorNumber);Console.WriteLine(err.ErrorText);}return;}}Assemblyassem=cr.CompiledAssembly;ObjectdynamicObject=assem.CreateInstance(“Test.DynamicClass”);Typet=assem.GetType(“Test.DynamicClass”);MethodInfominfo=t.GetMethod(“MethodInstance”);minfo.Invoke(dynamicObject,null);}privateStringBuildFullCmd(StringinputCmdString){StringfullCmd=String.Empty;fullCmd+=@”namespaceTest{publicclassDynamicClass{publicvoidMethodInstance(){“+inputCmdString+@”;}}}”;returnfullCmd;}}
}
编译执行后就得到一个傻傻的 C# 代码解析器，也可以当一个简单的计算器用：
3、解释器与所解释的代码之间进行变量交互
如果将所解释的代码中的某些变量储存下来，供给以后的代码用，这一解释器的功能又会强大很多。假设这类变量名称以$打头，如：
$myblogname = “http://xiaotie.cnblogs.com”
将在解释器环境中定义（如果该变量未存在）或赋值于（如果该变量已存在）一个名为 myblogname 的字符串变量，指向字符串“http://xiaotie.cnblogs.com”。 而，System.Console.WriteLine($myblogname)则取出并打印出字符串该变量所引用的。
简单说来，也就是让所解释的代码中能够初始化并引用解释器中的变量。
如何实现呢？这是本文的重点。
首先，在 Context 类中定义一个SortedDictionary储存变量，并提供索引访问：
publicSortedDictionary<String,Object>Instances{get;set;}publicObjectthis[StringinstanceName]{get{if(Instances.ContainsKey(instanceName)){returnInstances[instanceName];}else{returnnull;}}set{if(Instances.ContainsKey(instanceName)){Instances.Remove(instanceName);}Instances.Add(instanceName,value);}}
BuildFullCmd方法改变为：
privateStringBuildFullCmd(StringinputCmdString){StringfullCmd=String.Empty;fullCmd+=@”usingTest;publicclassDynamicClass{privateContextm_context;publicvoidMethodInstance(Contextcontext){m_context=context;“+inputCmdString+@”;}}”;returnfullCmd;}
这样，在动态生成的对象中，便可以引用Context对象。
对于inputCmdString 中未定义的外部变量，在第一次遇见时将$argname替换为一个随机生成的内部变量，在代码的最后，将这个内部变量储存在 Context 中。
虽然通过 (Context[argname].GetType())(Context[argname]) 便可引用外部变量 $argname，但是这样引用赋值时，编译器会报错。解决这个问题需要一个新的类：
publicclassObjectHelper<T>{privateStringm_objName;publicContextContext{get;privateset;}publicTObj{get{Objectobj=Context[m_objName];return(T)obj;}set{Context[m_objName]=value;}}publicObjectHelper(Contextcxt,StringobjName){m_objName=objName;Context=cxt;}}
将inputCmdString中的外部变量$argname统一替换为(new ObjectHelper <m_context[“argname”].GetType()> (m_context, “argname”)).Obj” 即可实现在动态代码中对已定义外部变量的引用。
Regexre;//处理未初始化的环境变量re=newRegex(@”^(/$)(/w)+”);if(inputCmdString!=null){Matchm=re.Match(inputCmdString);if(m!=null&&m.Length>1){StringoutArgName=inputCmdString.Substring(m.Index,m.Length).Substring(1);if(this[outArgName]==null){StringinnerArgName=”TempArg_”+outArgName;inputCmdString=”var”+inputCmdString.Replace(“$”+outArgName,innerArgName);inputCmdString+=”;m_context[/””+outArgName+”/”]=”+innerArgName+”;”;}}}//处理其它环境变量re=newRegex(@”(/$)(/w)+”);IDictionary<String,String>ArgsList=newDictionary<String,String>();if(inputCmdString!=null){MatchCollectionmc=re.Matches(inputCmdString);if(mc!=null){foreach(Matchminmc){if(m.Length>1){StringoutArgName=inputCmdString.Substring(m.Index,m.Length).Substring(1);if(!ArgsList.ContainsKey(outArgName)){Objectobj=this[outArgName];if(obj==null)thrownewException(“不存在环境变量”+outArgName);StringinnerArgName=String.Format(@”(newObjectHelper<{0}>(m_context,””{1}””)).Obj”,obj.GetType(),outArgName);ArgsList.Add(outArgName,innerArgName);}}}}foreach(StringoutArginArgsList.Keys){inputCmdString=inputCmdString.Replace(“$”+outArg,ArgsList[outArg]);}}
这里做了个简化，即定义外部变量的格式必须为 $argname = value，其中 $argname 必须在行首。
这样，对于：$myblogname = “http://xiaotie.cnblogs.com”. 因为 myblogname 变量不存在，被解析为:
var TempArg_myblogname = “http://xiaotie.cnblogs.com”;
m_context[“myblogname”]=TempArg_myblogname;;
定义后，当再出现 $myblogname，则被解析为 (new ObjectHelper<System.String>(m_context,”myblogname”)).Obj;
看看实际执行情况：
完整代码于此下载。
4、一个很好很强大的应用——打入.Net 程序内部，看看其执行情况。
help 指令可以查看常用指令列表：
lsc 列出当前命名空间中的类型和下属命名空间。格式: lsc [name]
dirc 同 lsc
cdc 改变当前的命名空间，格式: cdc [.|..|name]
my 查看全部变量。格式：my。可通过$ArgName来引用变量。
alias 查看全部别名。格式：alias
use 添加命名空间。格式： use [namespace]
unuse 移除命名空间。格式：unuse [namespace]
import 导入程序集，有两种导入方式: “import -f [fullpath]”，”import [partname]”
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