C#/.NET CLR：公共语言运行时

CLR 是 .NET 平台的核心，没有之一。

组件对象模型（Component Object Mode, COM）是 CLR 的前身，它将 Windows 平台上运行的所有成员标准化，并定义了它们之间沟通的规范，使得不同编程语言的进程间通信和动态对象创建成为可能。

所有 COM 组件都实现了 IUnknown 接口，采用引用计数管理对象的生命周期。

当微软开始 .NET 框架的开发时，他们最终决定改进现有的 COM，并将它命名为公共语言运行时（Common Language Runtime, CLR）。

CLR 中组件间的沟通规范由元数据 （metadata）负责，因此，每个可迁移执行文件（即 .exe 文件）都包含了元数据，以便 CLR 知道文件内部的类型是什么。

所以，有人称“CLR 是一个更好的 COM”。

CLR 是让 .NET 程序执行所需的外部服务的集合，.NET 平台的核心和最重要的组件，类似于 Java 的 JVM。

它有如下的核心功能：

• 在程序的第一步编译时，将程序通过对应的编译器编译为 IL，并生成元数据。将 IL 和元数据打包，加入 PE 和 CLR 文件头使之成为托管模块，将各个模块打包为程序集（不过，语言编译器不被看作 CLR 的一部分）。
• 程序执行时，类型检查器负责保证类型安全（代码验证），即时编译器（JIT）负责将 IL 编译为机器码。
• 类型加载器（Class loader）负责通过清单和元数据探测类型的位置，并加载需要的类型，生成类型对象，包括方法表等。
• 方法调用。
• 自动内存管理和垃圾回收（COM 使用引用计数，而 CLR 使用标记清除）。
• 线程池管理。
• 字符串驻留池管理。
• 异常处理。
• 动态加载程序集（晚期绑定），这是和类型加载器交互的必然结果。
• 与 COM 组件的交互。

可以看到，绝大部分功能都是在程序运行时保证程序的顺利执行的。

因此，CLR 管理 .NET 程序集的执行，运行于操作系统之上。

CLR 的一些功能仅仅是操作系统的一个再包装，例如线程，内存管理等，这些实际上是进一步调用操作系统 API，访问内核对象。

但 JIT 则是它独有的，如果没有它，就不能把 IL 变成机器码，计算机也就不认识 C#，你也就不能运行 C# 程序。

对 CLR 了解越多，对整个 .NET 的把握就越好。

托管代码是必须在 CLR 下执行的代码，而非托管代码则不需要 CLR 的支持就可以运行。

CLR 本身用于管理托管代码，因此它是由非托管代码编写的，而并不是一个包含了托管代码的程序集，也不能使用基于 IL 的反编译工具进行查看。

CLR 位于 C:\%SystemRoot%\Microsoft.NET\Framework\[ 版本号 ]下，对应不同的机器有两个版本，一个是工作站版本的 mscorwks.dll，一个是服务器版本的 mscorsvr.dll。

wks 和 svr 分别代表 workstation（工作站） 和 server（服务器）。