Delphi.NET 内部实现分析(3.1)
2. Borland.Delphi.System
2.1. 简介
与传统Delphi程序编译时默认包含System单元类似,Delphi.NET程序编译时默认保护了
Borland.Delphi.System单元,而此单元中集中了诸多基础之基础的类和函数的定义、实现。
与Delphi不同的是,目前Delphi.NET的预览版中,Borland.Delphi.System还只是包含了
相对基本的功能,如TObject类及其相关辅助函数、以及一些基础的函数,特别是很多带下划线
前缀的函数,根本就是由编译器一级固化支持,如标准输入输出函数中的WriteLn以及字符串处理函数等等。
下面我们来一点点分析这个最基础的单元:Borland.Delphi.System。
2.2. 元类
语言的发展历程,就是对问题域的抽象层面的逐渐提升的过程。在Delphi、C#以及Java这些
现代语言中,一个很重要的特性就是对RTTI 运行时类型信息的支持,而且支持将越来越完善。
Delphi在这方面一个实例就是元类的概念的运用,用以对类的信息进一步抽象。
关于元类的概念以及使用,已经有大量书籍论述过,这里不再多说,让我们来看看实现。
在传统Delphi的Object Pascal语言中,元类在实现上实际上就是一张VMT(Virtual Method Table
虚方法表),在System单元的定义中可以详细看到其含义
//-----------------------------------------System.pas--
{ Virtual method table entries }
vmtSelfPtr = -76;
vmtIntfTable = -72;
vmtAutoTable = -68;
vmtInitTable = -64;
vmtTypeInfo = -60;
vmtFieldTable = -56;
vmtMethodTable = -52;
vmtDynamicTable = -48;
vmtClassName = -44;
vmtInstanceSize = -40;
vmtParent = -36;
vmtSafeCallException = -32 deprecated; // don't use these constants.
vmtAfterConstruction = -28 deprecated; // use VMTOFFSET in asm code instead
vmtBeforeDestruction = -24 deprecated;
vmtDispatch = -20 deprecated;
vmtDefaultHandler = -16 deprecated;
vmtNewInstance = -12 deprecated;
vmtFreeInstance = -8 deprecated;
vmtDestroy = -4 deprecated;
//-----------------------------------------System.pas--
普通对象的第一个双字就是指向其类的VMT的指针,以此将对象、类和元类关联起来。
这个VMT表是Delphi中类的核心所在,通过它可以在运行时获取类的绝大部分信息。
例如在VMT中有一个vmtSelfPtr指针又回指到VMT表头,我们可以利用这个特性判断一个
指针指向的是否是有效的对象或类。JCL项目中有代码如下
//-----------------------------------------JclSysUtils.pas--
function IsClass(Address: Pointer): Boolean; assembler;
asm
CMP Address, Address.vmtSelfPtr
JNZ @False
MOV Result, True
JMP @Exit
@False:
MOV Result, False
@Exit:
end;
function IsObject(Address: Pointer): Boolean; assembler;
asm
// or IsClass(Pointer(Address^));
MOV EAX, [Address]
CMP EAX, EAX.vmtSelfPtr
JNZ @False
MOV Result, True
JMP @Exit
@False:
MOV Result, False
@Exit:
end;
//-----------------------------------------JclSysUtils.pas--
通过VMT中其它的域可以完成更多奇妙的功能,如D6开始对SOAP支持在实现上,
就是通过VMT动态查表完成SOAP函数调用到Delphi接口的函数调用转发的。
而在Delphi.NET中,因为Borland无法控制类在内存中的组织方式,因而只能
通过前面提到的class helper的补丁方式,让CLR的BCL的System.Object使用上
看起来象TObject。这样的确能够在很大程度上提供源代码级兼容性,但对JclSysUtils
这样的Hacker代码就无能为力了 :)
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