[你必须知道的.NET]第二十五回：认识元数据和IL（中）

[你必须知道的.NET]第二十五回：认识元数据和IL（中）2011-03-23 博客园 Anytao书接上回[第二十四回：认识元数据和IL（上）]，我们对PE文件、程序集、托管模块，这些概念与元数据、IL的关系进行了必要的铺垫，同时顺便熟悉了以ILDASM工具进行反编译的基本方法认知，下面是时候来了解什么是元数据，什么是IL这个话题了，我们继续。

很早就有说说Metadata（元数据）和IL（中间语言）的想法了，一直在这篇开始才算脚踏实地的对这两个阶级兄弟投去些细关怀，虽然来得没有《第一回：恩怨情仇：is和as》那么迅速，但是Metadata和IL却是绝对重量级的内容，值得我们在任何时间关注，本文就是开始。

3 元数据是什么？

元数据，就是描述数据的数据。这一概念并非CLR之独创，Metadata存在于任何对数据和数据关系中，例如程序集清单信息也被称为程序集元数据。而不同系统的元数据也相应具有本身的特点，.NET元数据也是如此。那么，CLR元数据描述的是哪些内容呢？正如前文的描述一样，编译之后，类型信息将以元数据的形式保存在PE格式文件中。.NET是基于面向对象的，所以元数据描述的主要目标就是面向对象的基本元素：类、类型、属性、方法、字段、参数、特性等，主要包括：

定义表，描述了源代码中定义的类型和成员信息，主要包括：TypeDef、MehodDef、FieldDef、ModuleDef、PropertyDef等。

引用表，描述了源代码中引用的类型和成员信息，引用元素可以是同一程序集的其他模块，也可以是不同程序集的模块，主要包括：AssemblyRef、TypeRef、ModuleRef、MethodsRef等。

指针表，使用指针表引用未知代码，主要包括：MethodPtr、FieldPtr、ParamPtr等。

堆，以stream的形式保存的信息堆，主要包括：#String、#Blob、#US、#GUIDe等。

如前文所述，我们以ILDasm.exe可以通过反编译的方式，通过执行Ctrl+M快捷键来获取该程序集所使用的MetaData信息列表，在.NET中每个模块包含了44个CLR元数据表，如下：

表记录	元数据表	说明
0（0）	ModuleDef	描述当前模块
1（0x1）	TypeRef	描述引用Type，为每个引用到类型保存一条记录
2（0x2）	TypeDef	描述Type定义，每个Type将在TypeDef表中保存一条记录
3（0x3）	FieldPtr	描述字段指针，定义类的字段时的中间查找表
4（0x4）	FieldDef	描述字段定义
5（0x5）	MethodPtr	描述方法指针，定义类的方法时的中间查找表
6（0x6）	MethodDef	描述方法定义
7（0x7）	ParamPtr	描述参数指针，定义类的参数时的中间查找表
8（0x8）	ParamDef	描述方法的参数定义
9（0x9）	InterfaceImpl	描述有哪些类型实现了哪些接口
10（0xa）	MemberRef	描述引用成员的情况，引用成员可以是方法、字段还有属性。
11（0xb）	Constant	描述了参数、字段和属性的常数值
12（0xc）	CustomAttribute	描述了特性的定义
13（0xd）	FieldMarshal	描述了与非托管代码交互时，参数和字段的传递方式。
14（0xe）	DeclSecurity	描述了对于类、方法和程序集的安全性
15（0xf）	ClassLayout	描述类加载时的布局信息
16（0x10）	FieldLayout	描述单个字段的偏移或序号
17（0x11）	StandAloneSig	描述未被任何其他表引用的签名
18（0x12）	EventMap	描述类的事件列表
19（0x13）	EventPtr	描述了事件指针，定义事件时的中间查找表
20（0x14）	Event	描述事件
21（0x15）	PropertyMap	描述类的属性列表
22（0x16）	PropertyPtr	描述了属性指针，定义类的属性时的中间查找表
23（0x17）	Property	描述属性
24（0x18）	MethodSemantics	描述事件、属性与方法的关联
25（0x19）	MethodImpl	描述方法的实现
26（0x1a）	ModuleRef	描述外部模块的引用
27（0x1b）	TypeSpec	描述了对TypeDef或者TypeRef的说明
28（0x1c）	ImplMap	描述了程序集使用的所有非托管代码的方法
29（0x1d）	FieldRVA	字段表的扩展，RVA给出了一个字段的原始值位置
30（0x1e）	ENCLog	描述在Edit-And-Continue模式中哪些元数据被修改过
31（0x1f）	ENCMap	描述在Edit-And-Continue模式中的映射
32（0x20）	Assembly	描述程序集定义
33（0x21）	AssemblyProcessor	未使用
34（0x22）	AssemblyOS	未使用
35（0x23）	AssemblyRef	描述引用的程序集
36（0x24）	AssemblyRefProcessor	未使用
37（0x25）	AssemblyRefOS	未使用
38（0x26）	File	描述外部文件
39（0x27）	ExportedType	描述在同一程序集但不同模块，有哪些类型
40（0x28）	ManifestResource	描述资源信息
41（0x29）	NestedClass	描述嵌套类型定义
42（0x2a）	GenericParam	描述了泛型类型定义或者泛型方法定义所使用的泛型参数
43（0x2b）	MethodSpec	描述泛型方法的实例化
44（0x2c）	GenericParamConstraint	描述了每个泛型参数的约束