C# 动态程序集生成方法 C#如何使用Reflection.Emit在运行时创建类型

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必须先调用AssemblyBuilder.DefineDynamicAssembly,.net 5+需用RunAndCollect或Run访问模式;TypeBuilder是定义动态类型的唯一入口,需手动声明字段、方法并用ILGenerator.Emit写IL指令,平衡与类型可见性须严格控制。

C# 动态程序集生成方法 C#如何使用Reflection.Emit在运行时创建类型

AssemblyBuilderModuleBuilder 构建可执行程序集

直接调用 AssemblyBuilder.DefineDynamicAssembly 是唯一能生成可运行类型的方式,不能跳过这一步。.NET 5+ 中必须使用 AssemblyBuilderaccess.RunAndCollect(推荐)或 Run,否则生成的类型无法被 JIT 编译执行。

常见错误是传入 AssemblyBuilderAccess.Save 后尝试实例化类型——此时类型只写入磁盘,未加载进当前上下文,Activator.CreateInstance 会抛出 FileNotFoundExceptionInvalidOperationException

  • 必须用 AssemblyLoadContext.Current.LoadFromstream() 手动加载 Save 模式生成的程序集,再反射创建实例
  • RunAndCollect 支持 GC 回收,但要求所有动态类型不被长期引用,否则影响卸载
  • 模块名(如 "MyModule.dll")只是标识符,不决定文件名;仅在 Save 模式下才实际写入磁盘

定义类时用 TypeBuilder 而不是 class 关键字

TypeBuilder 是构建动态类型的唯一入口,它不继承任何已有类(除非显式调用 SetParent),默认基类是 Object。字段、属性、方法都必须通过对应 Builder 添加,不能用 C# 语法糖。

典型陷阱:试图用 typeof(MyBaseClass).GetMethods() 获取虚方法再重写——不行。必须用 TypeBuilder.DefineMethod 显式定义,并调用 MethodBuilder.DefineParameterMethodBuilder.GetILGenerator() 填充逻辑。

  • 字段必须先用 TypeBuilder.DefineField 注册,才能在 IL 中用 OpCodes.Ldfld 访问
  • 自动属性无法自动生成 backing field,需手动定义字段 + 属性 getter/setter 方法
  • 泛型类型参数需通过 TypeBuilder.DefineGenericParameters 声明,且后续所有引用必须用 GenericTypeParameterBuilder

ILGenerator 写 IL 指令而不是 C# 代码

ILGenerator.Emit 系列方法是向方法体注入指令的唯一方式,没有“编译器帮你补全”这回事。比如返回一个整数,不能写 return 42;,而要:il.Emit(OpCodes.Ldc_I4, 42); il.Emit(OpCodes.Ret);

最容易出错的是平衡:每条指令对求值栈有明确要求。例如 OpCodes.Call 需要栈顶已有匹配参数个数的对象/值,否则运行时报 InvalidProgramException,且栈无有效调试信息。

  • 调用实例方法前必须先 Emit(OpCodes.Ldarg_0)this 引用)
  • 字符串字面量用 Ldstr,而非 Ldc_I4 加转换
  • 访问字段用 Ldfld/Stfld,访问属性必须调用其 get_*/set_* 方法
  • 局部变量需先 DeclareLocal,再用 Ldloc/Stloc 操作

动态类型在跨 Assembly 场景下的可见性问题

动态类型默认是 internal 级别,即使定义在 public 模块中,也无法被其他程序集访问。若需从外部调用(如插件系统),必须显式设为 public

typeBuilder.SetCustomAttribute(...); // 不够   typeBuilder.SetAttributes(TypeAttributes.Public | TypeAttributes.Class);

更隐蔽的问题是:如果动态类型实现了某个接口,而该接口定义在另一个程序集中,必须确保该程序集已加载,且在 TypeBuilder.AddInterfaceImplementation 时传入的是已加载的 Type 对象,不能用字符串名称。

  • 接口类型必须来自 Assembly.GetType("IFoo") 或类似方式获取,否则 AddInterfaceImplementationArgumentException
  • 若接口含泛型参数,动态类型实现时需用 MakeGenericType 构造闭合类型
  • 动态类型无法被序列化(如 jsON.NET 默认拒绝),除非手动添加 [Serializable] 或实现 ISerializable

真正难的不是写对 IL,而是让动态类型和现有代码边界清晰、生命周期可控。比如热重载场景下,旧类型实例还在运行,新类型已生成,两者共存时的委托绑定、事件订阅、GC 回收时机,这些细节比 Emit 本身更消耗调试时间。

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