从 IL 创建方法的副本

Question

我正在尝试使用反射在运行时创建一个方法的副本。

我有以下代码。

public static R CopyMethod<T, R>(Func<T, R> f, T t)
{
    AppDomain currentDom = Thread.GetDomain();
    AssemblyName asm = new AssemblyName();
    asm.Name = "DynamicAssembly";
    AssemblyBuilder abl = currentDom.DefineDynamicAssembly(asm, AssemblyBuilderAccess.Run);
    ModuleBuilder mbl = abl.DefineDynamicModule("Module");
    TypeBuilder tbl = mbl.DefineType("Type");
    var info = f.GetMethodInfo();
    MethodBuilder mtbl = tbl.DefineMethod(info.Name, info.Attributes, info.CallingConvention, info.ReturnType, info.GetParameters().Select(x => x.ParameterType).ToArray());

    byte[] il = f.Method.GetMethodBody().GetILAsByteArray();

    mtbl.CreateMethodBody(il, il.Length);
    Type type = tbl.CreateType();
    Func<T, R> method = type.GetMethod(info.Name).CreateDelegate(typeof(Func<T, R>)) as Func<T, R>;
    return method(t);
}

最后一行抛出异常消息：

Common Language Runtime detected an invalid program.

还有其他方法吗？我更希望能够获取方法的解析树而不是直接使用 IL。

编辑 1:

我正在测试以下功能。

public static int Fib(int n)
{
    /*if (n < 2)
        return 1;
    return Fib(n - 1) + Fib(n - 2);*/
    return n;
}

使用以下行进行测试。

int x = Copy.CopyMethod(Copy.Fib, 10);

编辑 2:

Rob 的回答有助于解决上述问题。但是，当使用稍微复杂的 Fib() 方法时（例如注释的 Fibonacci 方法），程序会崩溃并显示以下消息。

Index not found. (Exception from HRESULT: 0x80131124)

编辑 3:

我尝试了评论中的一些建议，但无法在动态程序集中找到元数据标记。

public static R CopyMethod<T, R>(Func<T, R> f, T t)
{
    AppDomain currentDom = Thread.GetDomain();
    AssemblyName asm = new AssemblyName("DynamicAssembly");
    AssemblyBuilder abl = currentDom.DefineDynamicAssembly(asm, AssemblyBuilderAccess.Run);
    ModuleBuilder mbl = abl.DefineDynamicModule("Module");
    TypeBuilder tbl = mbl.DefineType("Type");
    MethodInfo info = f.GetMethodInfo();
    MethodBuilder mtbl = tbl.DefineMethod(info.Name, info.Attributes, info.CallingConvention, info.ReturnType, info.GetParameters().Select(x => x.ParameterType).ToArray());
    MethodBody mb = f.Method.GetMethodBody();
    byte[] il = mb.GetILAsByteArray();

    OpCode[] opCodes = GetOpCodes(il);
    Globals.LoadOpCodes();
    MethodBodyReader mbr = new MethodBodyReader(info);
    string code = mbr.GetBodyCode();
    Console.WriteLine(code);

    ILGenerator ilg = mtbl.GetILGenerator();
    ilg.DeclareLocal(typeof(int[]));
    ilg.DeclareLocal(typeof(int));
    for (int i = 0; i < opCodes.Length; ++i)
    {
        if (opCodes[i].OperandType == OperandType.InlineType)
        {
            int token;
            Type tp = info.Module.ResolveType(token = BitConverter.ToInt32(il, i + 1), info.DeclaringType.GetGenericArguments(), info.GetGenericArguments());
            ilg.Emit(opCodes[i], tp.MetadataToken);
            i += 4;
            continue;
        }
        if (opCodes[i].FlowControl == FlowControl.Call)
        {
            int token;
            MethodBase mi = info.Module.ResolveMethod(token = BitConverter.ToInt32(il, i + 1));
            ilg.Emit(opCodes[i], mi.MetadataToken);
            i += 4;
            continue;
        }
        ilg.Emit(opCodes[i]);
    }

    Type type = tbl.CreateType();
    Func<T, R> method = type.GetMethod(info.Name).CreateDelegate(typeof(Func<T, R>)) as Func<T, R>;
    return method(t);
}

以下也不行。

var sigHelp = SignatureHelper.GetLocalVarSigHelper(mtbl.Module);
mtbl.SetMethodBody(il, mb.MaxStackSize, sigHelp.GetSignature(), null, new int[] { 3 });

我可以通过以下方式更改元数据标记来修复递归函数调用（我意识到这并非在所有情况下都有效，但我正在尝试以某种方式使其有效）。

if (opCodes[i].FlowControl == FlowControl.Call)
{
    ilg.Emit(opCodes[i], mtbl);
    i += 4;
}

我可以使用相关问题的答案中建议的方法构建动态方法：。然而，当在这里尝试做同样的事情时，它失败了。

Answer 1

基于评论中非常有帮助的讨论，我设法实现了重建。它没有解决所有可能的情况，但很好地说明了解决方案。

public static R CopyMethod<T, R>(Func<T, R> f, T t)
{
    AppDomain currentDom = Thread.GetDomain();
    AssemblyName asm = new AssemblyName("DynamicAssembly");
    AssemblyBuilder abl = currentDom.DefineDynamicAssembly(asm, AssemblyBuilderAccess.Run);
    ModuleBuilder mbl = abl.DefineDynamicModule("Module");
    TypeBuilder tbl = mbl.DefineType("Type");
    MethodInfo info = f.GetMethodInfo();
    MethodBuilder mtbl = tbl.DefineMethod(info.Name, info.Attributes, info.CallingConvention, info.ReturnType, info.GetParameters().Select(x => x.ParameterType).ToArray());
    MethodBody mb = f.Method.GetMethodBody();
    byte[] il = mb.GetILAsByteArray();
    ILGenerator ilg = mtbl.GetILGenerator();
    foreach (var local in mb.LocalVariables)
        ilg.DeclareLocal(local.LocalType);
    for (int i = 0; i < opCodes.Length; ++i)
    {
        if (!opCodes[i].code.HasValue)
            continue;
        OpCode opCode = opCodes[i].code.Value;
        if (opCode.OperandType == OperandType.InlineBrTarget)
        {
            ilg.Emit(opCode, BitConverter.ToInt32(il, i + 1));
            i += 4;
            continue;
        }
        if (opCode.OperandType == OperandType.ShortInlineBrTarget)
        {
            ilg.Emit(opCode, il[i + 1]);
            ++i;
            continue;
        }
        if (opCode.OperandType == OperandType.InlineType)
        {
            Type tp = info.Module.ResolveType(BitConverter.ToInt32(il, i + 1), info.DeclaringType.GetGenericArguments(), info.GetGenericArguments());
            ilg.Emit(opCode, tp);
            i += 4;
            continue;
        }
        if (opCode.FlowControl == FlowControl.Call)
        {
            MethodInfo mi = info.Module.ResolveMethod(BitConverter.ToInt32(il, i + 1)) as MethodInfo;
            if (mi == info)
                ilg.Emit(opCode, mtbl);
            else
                ilg.Emit(opCode, mi);
            i += 4;
            continue;
        }
        ilg.Emit(opCode);
    }

    Type type = tbl.CreateType();
    Func<T, R> method = type.GetMethod(info.Name).CreateDelegate(typeof(Func<T, R>)) as Func<T, R>;
    return method(t);
}

static OpCodeContainer[] GetOpCodes(byte[] data)
{
    List<OpCodeContainer> opCodes = new List<OpCodeContainer>();
    foreach (byte opCodeByte in data)
        opCodes.Add(new OpCodeContainer(opCodeByte));
    return opCodes.ToArray();
}

class OpCodeContainer
{
    public OpCode? code;
    byte data;

    public OpCodeContainer(byte opCode)
    {
        data = opCode;
        try
        {
            code = (OpCode)typeof(OpCodes).GetFields().First(t => ((OpCode)(t.GetValue(null))).Value == opCode).GetValue(null);
        }
        catch { }
    }
}

Answer 2

Igor 的有用解决方案的问题在于它对传递给函数的信息使用了 ResolveMethod。这意味着它将把克隆的实例转换为原始类型（这是不允许的，但我们在 IL 中！），然后调用原始方法。例如如果我在原始 class、TestClass 中有两个方法，称为 SimpleMethod 和 MethodCallingSimpleMethod，那么复制的类型将执行如下操作：

internal class Type
{
  public int SimpleMethod([In] int obj0, [In] string obj1)
  {
    return obj0 + obj1.Length;
  }

  public int MethodCallingSimpleMethod([In] string obj0)
  {
    if (string.IsNullOrEmpty(obj0))
      return 0;
    return ((TestClass) this).SimpleMethod(42, obj0);
  }
}

要完全实现这一点，我们需要找到方法之间的依赖关系。按正确的顺序复制它们，然后使用元令牌解析到原始的 MethodInfo，然后在新类型中查找已复制的方法信息。

不平凡。

字段也需要同样的事情，但更简单，因为我们可以先处理字段，然后再处理引用它们的方法。

从 IL 创建方法的副本

Create a copy of method from IL

c#

reflection

.net-assembly

reflection.emit

il