使用Reflection.Emit重写方法

Question

我正在开发一个使用System.Reflection.Emit为抽象基类生成代理类型的工具。现在的最后一个要求是能够通过提供Func覆盖虚拟/抽象方法，并允许代理调用该Func，保留原始调用的对象上下文。例如，给定一个简单的类型，如：

public class A
{
    public string Name { get; set; }
    public virtual int NameLen() => 42;
}

我希望能够提供一个覆盖NameLen的Func<A, int>。我可以很容易地生成基本代理，但我不能完全使覆盖工作。下面是一个最小的例子，代理上面的类：

static Type GetProxyFor(Type type, Func<A, int> oride, string methodName)
{
    // basic type setup
    var assmName = new AssemblyName("AproxyAssm");
    var assmBuilder = AssemblyBuilder.DefineDynamicAssembly(assmName, AssemblyBuilderAccess.Run);
    var moduleBuilder = assmBuilder.DefineDynamicModule(assmName.Name);
    var typeBuilder = moduleBuilder.DefineType("AProxy", TypeAttributes.Public, type);

    // create the override method
    var mInfo = typeBuilder.BaseType.GetMethod(methodName);
    var mBody = typeBuilder.DefineMethod(mInfo.Name,
        MethodAttributes.Public | MethodAttributes.ReuseSlot | MethodAttributes.Virtual | MethodAttributes.HideBySig,
        mInfo.ReturnType, null);

    // call the Func 
    var ilGen = mBody.GetILGenerator();
    ilGen.Emit(OpCodes.Nop);
    ilGen.Emit(OpCodes.Ldsfld, oride.Target.GetType().GetFields()[0]); // ???
    ilGen.Emit(OpCodes.Ldarg_0); // load method obj context as func arg 1
    ilGen.Emit(OpCodes.Callvirt, oride.Method);
    ilGen.Emit(OpCodes.Ret);

    typeBuilder.CreateTypeInfo();
    var rettype = typeBuilder.CreateType();

    return rettype;
}

生成的IL似乎是正确的，因为我没有得到任何JIT错误或以前最喜欢的CLR detected an invalid program，代理类的工作方式不同，即使对于更复杂的示例也是如此。只要我不调用被覆盖的方法。当我调用这个方法时，我得到的是System.FieldAccessException : Attempt by method 'AProxy.NameLen()' to access field 'EmitTests.OverrideTests+<>c.<>9' failed. ' failed.

将以上所有内容组合在一起的单元测试：

[Fact]
public void CanEmitOverrideMethod()
{
    Func<A, int> f = (t) => t.Name.Length;

    var t = GetProxyFor(typeof(A), f, "NameLen");

    var obj = Activator.CreateInstance(t);

    Assert.IsAssignableFrom<A>(obj);
    ((A)obj).Name = "Foo";

    Assert.Equal(3, ((A)obj).NameLen());
}

使用更简洁的示例进行了更新。此外，在检查生成的<>c类时，以下是ILSpy的输出：

// EmitTests.OverrideTests.<>c
using System;
using System.Runtime.CompilerServices;

[Serializable]
[CompilerGenerated]
private sealed class <>c
{
    public static readonly <>c <>9 = new <>c();

    public static Func<A, int> <>9__1_0;

    internal int <CanEmitOverrideMethod>b__1_0(A t)
    {
        return t.Name.Length;
    }
}

对我来说，这一切看起来都是对的，我有点不知道下一步该怎么做。

Answer 1

这个答案看起来并不像我用Emit覆盖的那样聪明或有趣，但它a)有效，b)可能更易于维护。在创建代理类型时，我使用静态字典注册func，然后在运行时进行查找。一些快速和肮脏的基准测试表明，查找基本上是免费的；调用没有注册函数的实例的速度与调用常规方法超过100万次的速度一样快。使用func注册会有很小的开销，但在相同的100万个reps上加起来只有零点几秒。开销似乎出现在Func的实际调用中，这可能也存在于上面的Emit()方法中。

public class A
{
    public string Name { get; set; }
    public virtual int NameLen()
    {
        var t = this.GetType();
        if (funcs.ContainsKey(t))
        {
            return funcs[t](this);
        }
        else
        {
            return 42;
        }
    }

    public static Dictionary<Type, Func<A, int>> funcs = new Dictionary<Type, Func<A, int>>();
}

和代理生成器：

static Type GetProxyFor<T>(Func<A, int> oride) where T : A
{
    // basic type setup
    var assmName = new AssemblyName("AproxyAssm");
    var assmBuilder = AssemblyBuilder.DefineDynamicAssembly(assmName, AssemblyBuilderAccess.Run);
    var moduleBuilder = assmBuilder.DefineDynamicModule(assmName.Name);
    var typeBuilder = moduleBuilder.DefineType("AProxy", TypeAttributes.Public, typeof(T));

    typeBuilder.CreateTypeInfo();
    var rettype = typeBuilder.CreateType();

    if (oride != null)
    {
        A.funcs.Add(rettype, oride);
    }

    return rettype;
}