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Delphi.NET 内部实现分析(3.1)

作者：闵涛文章来源：闵涛的学习笔记点击数：903 更新时间：2009/4/23 18:35:34

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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