託管程式碼和非託管程式碼

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什麼是託管程式碼(managed code)？

      託管程式碼是一microsoft的中間語言(IL)，他主要的作用是在.NET   FRAMEWORK的公共語言執行庫(CLR)執行程式碼前去編譯原始碼，也就是說託管程式碼充當著翻譯的作用，原始碼在執行時分為兩個階段：       1.原始碼編譯為託管程式碼,（所以原始碼可以有很多種，如VB,C#,J#)       2.託管程式碼編譯為microsoft的平臺專用語言。

      編譯器把程式碼編譯成中間語言(IL)，而不是能直接在你的電腦上執行的機器碼。中間語言被封裝在一個叫程式集(assembly)的檔案中，程式集中包含 了描述你所建立的類，方法和屬性(例如安全需求)的所有後設資料。你可以拷貝這個程式集到另一臺伺服器上部署它。

      託管程式碼在公共語言執行庫(CLR)中執行。這個執行庫給你的執行程式碼提供各種各樣的服務，通常來說，他會載入和驗證程式集，以此來保證中間語言的正確 性。當某些方法被呼叫的時候，執行庫把具體的方法編譯成適合本地計算機執行的機械碼，然後會把編譯好的機械碼快取起來，以備下次呼叫。(這就是即時編譯) 隨著程式集的執行，執行庫會持續地提供各種服務，例如自動垃圾回收、執行庫型別檢查和安全支援等。這些服務幫助提供獨立於平臺和語言的、統一的託管程式碼應 用程式行為。

      Visual Basic .NET和C#只能產生託管程式碼。如果你用這類語言寫程式，那麼所產生的程式碼就是託管程式碼。如果你願意，Visual C++ .NET可以生成託管程式碼。當你建立一個專案的時候，選擇名字是以.Managed開頭的專案型別。例如.Managed C++ application。

什麼是非託管程式碼(unmanaged code)？

      非託管程式碼就是在Visual Studio .NET 2002釋出之前所建立的程式碼。例如Visual Basic 6, Visual C++ 6, 最糟糕的是，連那些依然殘存在你的硬碟中、擁有超過15年曆史的陳舊C編譯器所產生的程式碼都是非託管程式碼。託管程式碼直接編譯成目標計算機的機械碼，這些代 碼只能執行在編譯出它們的計算機上，或者是其它相同處理器或者幾乎一樣處理器的計算機上。非託管程式碼不能享受一些執行庫所提供的服務，例如安全和記憶體管理 等。如果非託管程式碼需要進行記憶體管理等服務，就必須顯式地呼叫作業系統的介面，通常來說，它們會呼叫Windows SDK所提供的API來實現。就最近的情況來看，非託管程式會通過COM介面來獲取作業系統服務。

      跟Visual Studio平臺的其他程式語言不一樣，Visual C++可以建立非託管程式。當你建立一個專案，並且選擇名字以M FC，ATL或者Win32開頭的專案型別，那麼這個專案所產生的就是非託管程式。

區別：

     1、託管程式碼是一種中間語言，執行在CLR上；

          非託管程式碼被編譯為機器碼，執行在機器上。

     2、託管程式碼獨立於平臺和語言，能更好的實現不同語言平臺之間的相容；

          非託管程式碼依賴於平臺和語言。

     3、託管程式碼可享受CLR提供的服務（如安全檢測、垃圾回收等），不需要自己完成這些操作；

          非託管程式碼需要自己提供安全檢測、垃圾回收等操作。

      託管程式碼就意味著託管資料？答案是否定的。

      對於Visual Basic和C#來說，生活是簡單的，因為你沒有其它選擇。當你在那些語言裡面宣告一個類，那麼這個類的例項會在託管堆中被建立，垃圾收集器(GC)會幫 我們管理這些物件的回收。但是在Visual C++中，你有另一個選擇。即使你正建立一個託管程式，你可以決定哪些類是託管型別，哪些類是非託管型別的。

這就是非託管型別：

class Foo {    private:       int x;    public:       Foo(): x(0){}       Foo(int xx): x(xx) {} };

這就是託管型別

__gc class Bar {    private:       int x;    public:       Bar(): x(0){}       Bar(int xx): x(xx) {} };

      他們唯一的區別就是類Bar的定義中有__gc關鍵字。這個關鍵字會給程式碼帶來巨大的區別。

      託管型別是可以被垃圾回收器所回收的。他們必須要用關鍵字new來建立，永遠都不會在棧中出現。所以下面這行程式碼是合法的：

      Foo f;

      但是這一行程式碼就是非法的：

      Bar b;

      如果我在堆中建立一個Foo物件，那麼我必須要負責清理這個物件：

      Foo* pf = new Foo(2);       // . . .       delete pf;

      C++編譯器實際上會用兩個堆，一個託管堆和一個非託管堆，然後通過對new操作符的過載來實現對建立不同型別類的例項，分配不同的記憶體。如果我在堆裡面 建立一個Bar例項，那麼我可以忽略它。當沒有其他程式碼在使用它的時候，垃圾回收器會自動清理這個類，釋放其佔用的資源。 對於託管型別會有一些約束：它們不能實現多重繼承，或者繼承於非託管型別；它們不能用friend關鍵字來實現私有訪問，它們不能實現拷貝建構函式。所 以，你有可能不想把你的類宣告為託管型別。但是這並不意味著你不想讓你的程式碼成為託管程式碼。在Visual C++中，你可以選擇。

      託管程式碼與非託管程式碼的效能比較       基本上每個人都知道的是，所有.Net語言都將被編譯成為一個叫做IL彙編的中間語言。但是計算機是如何執行這個中間程式碼的，卻是很多人不知道，甚至理解 錯誤了的。       JIT是.NET程式執行的重要部件之一，全稱是即時編譯器。很多人（絕對不是少數，問了很多c++程式設計師，10個有9個這種想法）都以為JIT其實就是 跟Java VM差不多的東西，是一個Interpreter，在執行時讀取IL彙編程式碼，然後模擬成x86程式碼（也就是俗稱的虛擬機器）。但是事實上，.NET使用的 是更為高階的技術。 .Net程式被載入入記憶體以後，當某段IL程式碼被第一次執行的時候，JIT編譯器就會將這段IL程式碼，全部編譯成原生程式碼，然後再執行。這也就是為什 麼.NET程式第一次執行都啟動很慢的原因！ 隨.NET庫，微軟還附帶了一個工具，可以事先將.NET程式所有的IL程式碼都編譯成原生程式碼並儲存在快取區中，這樣一來，這個程式就跟c++編譯的一模 一樣了，沒有任何區別，執行時也可以脫離JIT了（這裡不要混淆了，這裡不是說可以脫離.NET庫，而是說不需要在進行即時編譯這個過程了）。所以，請不 要將.NET和Java混為一談，兩個的執行效率根本不是一個等級的！

     JIT的優化指的是可以針對本地CPU，在編譯時進行優化。傳統程式在編譯時，為了保證相容性，通常使用最通用的指令集（比如古老的386指令集）來編譯。而JIT知道CPU的具體型別，可以充分利用這些附加指令集進行編譯，這樣的效能提升是很可觀的。