Vczh Library++3.0之山寨mscorlib.dll
由于 Vczh Library++3.0的托管语言ManagedX被设计成编译到本地语言NativeX，因此山寨一个mscorlib.dll是必不可少的。不过我的mscorlib.dll只包含最低限度的代码。譬如说string，譬如说数组，譬如说函数类型等等这些本不能用托管语言自己来实现的类（C++是唯一的一个所有东西都可以用类库来弥补的语言）。因此花费了数日，用ManagedX实现了它的声明和一些代码，然后external一些函数。最终，ManagedX写的mscorlib会被编译成NativeX，而external的几个函数自然会用NativeX自己来写。譬如说如何比较两个string的大小，这个托管语言自己显然是搞不定的。
因此这里就比较麻烦了，需要做一些工程上的麻烦事情。首先，若干个ManagedX文件被编译成一个单独的NativeX文件，然后这个生成的NativeX文件跟另一个手写的NativeX文件再一起被编译成一个assembly。这就跟把C#编译成C差不多。
第一个版本的ManagedX还需要做出一点折衷，譬如说数组的维度不能超过10。这里的维度指的是a[,,,,,,,,,]，而不是a[][][][][][][][][][]。譬如说函数类型的参数数量不能超过10（但是函数的参数数量却可以，这里只针对函数类型）。主要是因为，为了让ManagedX可以被编译成NativeX，那么势必不可能运行的时候才动态生成某个类（模板除外，因为我的NativeX==C+template）。因此一维、二维乃至十维的数组当然是10个不同的类（你可以使用一个二维的十维数组的数组去模拟一个十二维的数组，这毫无问题）。不过为了避免我真的将一批相似的类重复写10次，我使用了一年多前开发的 Fpmacro来做。Fpmacro是一个语法不同的类似C语言宏的扩展，但是没有C语言的宏的所有陷阱，而且其实是一门函数是语言，带有类似lambda表达式的东西，每一个函数都被设计成一个返回字符串的函数，参数可以是数组、字符串或者另一个函数。而且语法经过了优化，完全没有多余的东西。这里给一个例子，譬如说声明10个Array的Fpmacro代码：
会被扩展成（太长cppblog编辑器性能太烂导致响应速度无法忍受， 下载代码并打开UnitTest\Binary\ScriptCoreLibrary\System.CoreManaged\Array.txt自行阅读）
山寨mscorlib.dll的ManagedX部分基本完成，剩下的十几个函数写的NativeX则等到编译成NativeX的部分完成之后再写。到了这里，一共实现了：
Array<T>
Array1<T> .. Array10<T>
Attribute
AttributeUsageAttribute
AutoGeneratedAttribute
NotInstantiableAttribute
StructBaseAttribute
DefaultValueAttribute
VariadicParameterAttribute
EnumItemBase
EnumItemManager
Exception
IndexOutOfRangeException
ArgumentOutOfRangeException
WrongFormatException
TypeConversionException
NotImplementedException
Delegate
DelegateTarget
MethodDelegate
BroadcastDelegate
Function<R> .. Function<R, T0 .. T9>
Procedure, Procedure<T0> .. Procedure<T0 .. T9>
Event, Event<T0> .. Event<T0 .. T9>
IEnumerator
IEnumerable
IEnumerator<T>
IEnumerable<T>
SInt8 .. SInt64
UInt8 .. UInt64
Single, Double, Char, Bool, Void
Object
String
Type
从明天开始就要做ManagedX的语义分析器了。接下来的路还很长。语义分析结束之后，要把ManagedX展开变成一份更长但是包含的东西更少的ManagedX（譬如没有lambda expression，因为被重写成了一个内部类），最后编译成NativeX。
因此这里就比较麻烦了，需要做一些工程上的麻烦事情。首先，若干个ManagedX文件被编译成一个单独的NativeX文件，然后这个生成的NativeX文件跟另一个手写的NativeX文件再一起被编译成一个assembly。这就跟把C#编译成C差不多。
第一个版本的ManagedX还需要做出一点折衷，譬如说数组的维度不能超过10。这里的维度指的是a[,,,,,,,,,]，而不是a[][][][][][][][][][]。譬如说函数类型的参数数量不能超过10（但是函数的参数数量却可以，这里只针对函数类型）。主要是因为，为了让ManagedX可以被编译成NativeX，那么势必不可能运行的时候才动态生成某个类（模板除外，因为我的NativeX==C+template）。因此一维、二维乃至十维的数组当然是10个不同的类（你可以使用一个二维的十维数组的数组去模拟一个十二维的数组，这毫无问题）。不过为了避免我真的将一批相似的类重复写10次，我使用了一年多前开发的 Fpmacro来做。Fpmacro是一个语法不同的类似C语言宏的扩展，但是没有C语言的宏的所有陷阱，而且其实是一门函数是语言，带有类似lambda表达式的东西，每一个函数都被设计成一个返回字符串的函数，参数可以是数组、字符串或者另一个函数。而且语法经过了优化，完全没有多余的东西。这里给一个例子，譬如说声明10个Array的Fpmacro代码：
1
$$include:Common.fpm
2
3 $$define $DIMENTION_FIELD_NAME($element) dimSize$element
4 $$define $DIMENTION_PARAMETER_NAME($element) _$element
5 $$define $DIMENTION_PARAMETER_DEFINITION($element) int $DIMENTION_PARAMETER_NAME($element)
6 $$define $DIMENTION_PARAMETER_NAME_IN_ARRAY($element) indices[$element]
7
8 $$define $DIMENTION_FIELD($element) $$begin
9 private int $DIMENTION_FIELD_NAME($element);
10 $( )
11 $$end
12
13 $$define $DIMENTION_FIELD_SETTER($element) $$begin
14 $DIMENTION_FIELD_NAME($element) = $DIMENTION_PARAMETER_NAME($element);
15 $( )
16 $$end
17
18 $$define $DIMENTION_SIZE_CASE($element) $$begin
19 case $element:
20 return $DIMENTION_FIELD_NAME($element);
21 $( )
22 $$end
23
24 $$define $DIMENTION_CHECK($element) $$begin
25 if ($DIMENTION_PARAMETER_NAME($element) < 0 || $DIMENTION_PARAMETER_NAME($element) >= $DIMENTION_FIELD_NAME($element))
26 throw new ArgumentOutOfRangeException($( " )$DIMENTION_PARAMETER_NAME($element)$( " ));
27 $( )
28 $$end
29
30 $$define $DIMENTION_SUMMERS($elements) $$begin
31 $$define $DIMENTION_SUMMER($index) $$begin
32 sum *= $DIMENTION_FIELD_NAME($sub($sub($elements, 1 ),$index));
33 index += sum * $DIMENTION_PARAMETER_NAME($sub($sub($elements, 2 ),$index));
34 $( )
35 $$end
36 $loop($sub($elements, 1 ), 0 ,$DIMENTION_SUMMER)
37 $$end
38
39 $$define $ARRAY_IMPLEMENTATION($elements) $$begin
40 $( )
41 generic < inout T >
42 public sealed class Array$elements : Array
43 {
44 $( )
45 public constructor($loopsep($elements, 0 ,$DIMENTION_PARAMETER_DEFINITION,$(,) ), Array < T > src = null , bool copy = true )
46 {
47 $loop($elements, 0 ,$DIMENTION_FIELD_SETTER)
48 Initialize( this .Length, src, copy);
49 }
50 $( )
51 $loop($elements, 0 ,$DIMENTION_FIELD)
52 public override int GetDimCount()
53 {
54 return $elements;
55 }
56 $( )
57 public override int GetDimSize( int dim)
58 {
59 switch (dim)
60 {
61 $loop($elements, 0 ,$DIMENTION_SIZE_CASE)
62 default :
63 throw new ArgumentOutOfRangeException( " dim " );
64 }
65 }
66 $( )
67 public override int Length
68 {
69 get
70 {
71 return $loopsep($elements, 0 ,$DIMENTION_FIELD_NAME,$( * ));
72 }
73 }
74 $( )
75 public override int GetStartIndexFromIndices( params int [] indices)
76 {
77 if (indices.Length != $elements)
78 {
79 throw new ArgumentOutOfRangeException( " indices " );
80 }
81 return GetStartIndex[$loopsep($elements, 0 ,$DIMENTION_PARAMETER_NAME_IN_ARRAY,$(,))];
82 }
83 $( )
84 public int GetStartIndex($loopsep($elements, 0 ,$DIMENTION_PARAMETER_DEFINITION,$(,) ))
85 {
86 $loop($elements, 0 ,$DIMENTION_CHECK)
87 int index = $DIMENTION_PARAMETER_NAME($sub($elements, 1 ));
88 int sum = 1 ;
89 $DIMENTION_SUMMERS($elements)
90 return index;
91 }
92 $( )
93 public override T GetElement( params int [] indices)
94 {
95 return Get(GetStartIndexFromIndices(indices));
96 }
97 $( )
98 public override void SetElement(T value, params int [] indices)
99 {
100 Set(value, GetStartIndexFromIndices(indices));
101 }
102 $( )
103 public T operator get []($loopsep($elements, 0 ,$DIMENTION_PARAMETER_DEFINITION,$(,) ))
104 {
105 return Get($loopsep($elements, 0 ,$DIMENTION_PARAMETER_NAME,$(,) ));
106 }
107 $( )
108 public T operator set [](T value, $loopsep($elements, 0 ,$DIMENTION_PARAMETER_DEFINITION,$(,) ))
109 {
110 return Set(value, $loopsep($elements, 0 ,$DIMENTION_PARAMETER_NAME,$(,) ));
111 }
112 $( )
113 }
114 $$end
115
116 namespace System
117 {
118 generic < inout T >
119 public abstract class Array : IEnumerable < T >
120 {
121 protected intptr gchandle = 0 ;
122 protected external void Initialize( int size, Array < T > src, bool copy);
123 public external T Get( int position);
124 public external void Set(T value, int position);
125 $( )
126 public external void CopyTo(intptr pointer, int fromStart, int length);
127 public external void CopyTo(Array < T > array, int fromStart, int length, int toStart);
128 $( )
129 public abstract int GetDimCount();
130 public abstract int GetDimSize( int dim);
131 public abstract int Length{ get ;}
132 public abstract int GetStartIndexFromIndices( params int [] indices);
133 public abstract T GetElement( params int [] indices);
134 public abstract void SetElement(T value, params int [] indices);
135 $( )
136 private class Enumerator : IEnumerator
137 {
138 private Array < T > array;
139 private int index;
140 $( )
141 public constructor(Array < T > array)
142 {
143 this .array = array;
144 this .index =- 1 ;
145 }
146 $( )
147 public bool MoveNext()
148 {
149 if (index == array.Length - 1 )
150 {
151 return false ;
152 }
153 else
154 {
155 index ++ ;
156 return true ;
157 }
158 }
159 $( )
160 public T Current
161 {
162 get
163 {
164 return array.Get(index);
165 }
166 }
167 $( )
168 object IEnumerator::Current
169 {
170 get
171 {
172 return array.Get(index);
173 }
174 }
175 }
176 $( )
177 IEnumerator < T > IEnumerable < T > ::GetEnumerator()
178 {
179 return new Enumerator( this );
180 }
181 $( )
182 IEnumerator IEnumerable::GetEnumerator()
183 {
184 return new Enumerator( this );
185 }
186 $( )
187 }
188 $( )
189 generic < inout T >
190 public class ReadonlyArray
191 {
192 private T[] items;
193 $( )
194 public constructor(T[] items)
195 {
196 this .items = items;
197 }
198 $( )
199 public int Length
200 {
201 get
202 {
203 return this .items.Length;
204 }
205 }
206 $( )
207 public T operator get []( int index)
208 {
209 return this .items[index];
210 }
211 }
212 $loop($MAX_ELEMENT_COUNT(), 1 ,$ARRAY_IMPLEMENTATION)
213 }
2
3 $$define $DIMENTION_FIELD_NAME($element) dimSize$element
4 $$define $DIMENTION_PARAMETER_NAME($element) _$element
5 $$define $DIMENTION_PARAMETER_DEFINITION($element) int $DIMENTION_PARAMETER_NAME($element)
6 $$define $DIMENTION_PARAMETER_NAME_IN_ARRAY($element) indices[$element]
7
8 $$define $DIMENTION_FIELD($element) $$begin
9 private int $DIMENTION_FIELD_NAME($element);
10 $( )
11 $$end
12
13 $$define $DIMENTION_FIELD_SETTER($element) $$begin
14 $DIMENTION_FIELD_NAME($element) = $DIMENTION_PARAMETER_NAME($element);
15 $( )
16 $$end
17
18 $$define $DIMENTION_SIZE_CASE($element) $$begin
19 case $element:
20 return $DIMENTION_FIELD_NAME($element);
21 $( )
22 $$end
23
24 $$define $DIMENTION_CHECK($element) $$begin
25 if ($DIMENTION_PARAMETER_NAME($element) < 0 || $DIMENTION_PARAMETER_NAME($element) >= $DIMENTION_FIELD_NAME($element))
26 throw new ArgumentOutOfRangeException($( " )$DIMENTION_PARAMETER_NAME($element)$( " ));
27 $( )
28 $$end
29
30 $$define $DIMENTION_SUMMERS($elements) $$begin
31 $$define $DIMENTION_SUMMER($index) $$begin
32 sum *= $DIMENTION_FIELD_NAME($sub($sub($elements, 1 ),$index));
33 index += sum * $DIMENTION_PARAMETER_NAME($sub($sub($elements, 2 ),$index));
34 $( )
35 $$end
36 $loop($sub($elements, 1 ), 0 ,$DIMENTION_SUMMER)
37 $$end
38
39 $$define $ARRAY_IMPLEMENTATION($elements) $$begin
40 $( )
41 generic < inout T >
42 public sealed class Array$elements : Array
43 {
44 $( )
45 public constructor($loopsep($elements, 0 ,$DIMENTION_PARAMETER_DEFINITION,$(,) ), Array < T > src = null , bool copy = true )
46 {
47 $loop($elements, 0 ,$DIMENTION_FIELD_SETTER)
48 Initialize( this .Length, src, copy);
49 }
50 $( )
51 $loop($elements, 0 ,$DIMENTION_FIELD)
52 public override int GetDimCount()
53 {
54 return $elements;
55 }
56 $( )
57 public override int GetDimSize( int dim)
58 {
59 switch (dim)
60 {
61 $loop($elements, 0 ,$DIMENTION_SIZE_CASE)
62 default :
63 throw new ArgumentOutOfRangeException( " dim " );
64 }
65 }
66 $( )
67 public override int Length
68 {
69 get
70 {
71 return $loopsep($elements, 0 ,$DIMENTION_FIELD_NAME,$( * ));
72 }
73 }
74 $( )
75 public override int GetStartIndexFromIndices( params int [] indices)
76 {
77 if (indices.Length != $elements)
78 {
79 throw new ArgumentOutOfRangeException( " indices " );
80 }
81 return GetStartIndex[$loopsep($elements, 0 ,$DIMENTION_PARAMETER_NAME_IN_ARRAY,$(,))];
82 }
83 $( )
84 public int GetStartIndex($loopsep($elements, 0 ,$DIMENTION_PARAMETER_DEFINITION,$(,) ))
85 {
86 $loop($elements, 0 ,$DIMENTION_CHECK)
87 int index = $DIMENTION_PARAMETER_NAME($sub($elements, 1 ));
88 int sum = 1 ;
89 $DIMENTION_SUMMERS($elements)
90 return index;
91 }
92 $( )
93 public override T GetElement( params int [] indices)
94 {
95 return Get(GetStartIndexFromIndices(indices));
96 }
97 $( )
98 public override void SetElement(T value, params int [] indices)
99 {
100 Set(value, GetStartIndexFromIndices(indices));
101 }
102 $( )
103 public T operator get []($loopsep($elements, 0 ,$DIMENTION_PARAMETER_DEFINITION,$(,) ))
104 {
105 return Get($loopsep($elements, 0 ,$DIMENTION_PARAMETER_NAME,$(,) ));
106 }
107 $( )
108 public T operator set [](T value, $loopsep($elements, 0 ,$DIMENTION_PARAMETER_DEFINITION,$(,) ))
109 {
110 return Set(value, $loopsep($elements, 0 ,$DIMENTION_PARAMETER_NAME,$(,) ));
111 }
112 $( )
113 }
114 $$end
115
116 namespace System
117 {
118 generic < inout T >
119 public abstract class Array : IEnumerable < T >
120 {
121 protected intptr gchandle = 0 ;
122 protected external void Initialize( int size, Array < T > src, bool copy);
123 public external T Get( int position);
124 public external void Set(T value, int position);
125 $( )
126 public external void CopyTo(intptr pointer, int fromStart, int length);
127 public external void CopyTo(Array < T > array, int fromStart, int length, int toStart);
128 $( )
129 public abstract int GetDimCount();
130 public abstract int GetDimSize( int dim);
131 public abstract int Length{ get ;}
132 public abstract int GetStartIndexFromIndices( params int [] indices);
133 public abstract T GetElement( params int [] indices);
134 public abstract void SetElement(T value, params int [] indices);
135 $( )
136 private class Enumerator : IEnumerator
137 {
138 private Array < T > array;
139 private int index;
140 $( )
141 public constructor(Array < T > array)
142 {
143 this .array = array;
144 this .index =- 1 ;
145 }
146 $( )
147 public bool MoveNext()
148 {
149 if (index == array.Length - 1 )
150 {
151 return false ;
152 }
153 else
154 {
155 index ++ ;
156 return true ;
157 }
158 }
159 $( )
160 public T Current
161 {
162 get
163 {
164 return array.Get(index);
165 }
166 }
167 $( )
168 object IEnumerator::Current
169 {
170 get
171 {
172 return array.Get(index);
173 }
174 }
175 }
176 $( )
177 IEnumerator < T > IEnumerable < T > ::GetEnumerator()
178 {
179 return new Enumerator( this );
180 }
181 $( )
182 IEnumerator IEnumerable::GetEnumerator()
183 {
184 return new Enumerator( this );
185 }
186 $( )
187 }
188 $( )
189 generic < inout T >
190 public class ReadonlyArray
191 {
192 private T[] items;
193 $( )
194 public constructor(T[] items)
195 {
196 this .items = items;
197 }
198 $( )
199 public int Length
200 {
201 get
202 {
203 return this .items.Length;
204 }
205 }
206 $( )
207 public T operator get []( int index)
208 {
209 return this .items[index];
210 }
211 }
212 $loop($MAX_ELEMENT_COUNT(), 1 ,$ARRAY_IMPLEMENTATION)
213 }
会被扩展成（太长cppblog编辑器性能太烂导致响应速度无法忍受， 下载代码并打开UnitTest\Binary\ScriptCoreLibrary\System.CoreManaged\Array.txt自行阅读）
山寨mscorlib.dll的ManagedX部分基本完成，剩下的十几个函数写的NativeX则等到编译成NativeX的部分完成之后再写。到了这里，一共实现了：
Array<T>
Array1<T> .. Array10<T>
Attribute
AttributeUsageAttribute
AutoGeneratedAttribute
NotInstantiableAttribute
StructBaseAttribute
DefaultValueAttribute
VariadicParameterAttribute
EnumItemBase
EnumItemManager
Exception
IndexOutOfRangeException
ArgumentOutOfRangeException
WrongFormatException
TypeConversionException
NotImplementedException
Delegate
DelegateTarget
MethodDelegate
BroadcastDelegate
Function<R> .. Function<R, T0 .. T9>
Procedure, Procedure<T0> .. Procedure<T0 .. T9>
Event, Event<T0> .. Event<T0 .. T9>
IEnumerator
IEnumerable
IEnumerator<T>
IEnumerable<T>
SInt8 .. SInt64
UInt8 .. UInt64
Single, Double, Char, Bool, Void
Object
String
Type
从明天开始就要做ManagedX的语义分析器了。接下来的路还很长。语义分析结束之后，要把ManagedX展开变成一份更长但是包含的东西更少的ManagedX（譬如没有lambda expression，因为被重写成了一个内部类），最后编译成NativeX。