趣味问题：你能用Reflection.Emit生成这段代码吗？（答案）

在上一篇博客中我提出了一个问题：如何用.NET的Reflection.Emit生成等价于下面VB代码的三个类型：

Class A
    Implements B.I
End Class

Class B
    Inherits A
    Interface I

    End Interface
End Class

这个问题的难点在于三个类型有循环依赖关系：A实现了接口B.I，因此A依赖于I；B是A的子类，因此B依赖于A；接口I是B的嵌套类型，因此I依赖于B。使用Reflection.Emit的时候最大的问题就是不管以何种顺序调用CreateType方法总会出现依赖项有问题的错误。下面是一个简单的尝试但是无法成功：

Module Program
    Sub Main()
        Dim name = New AssemblyName("test")
        Dim dasm = AppDomain.CurrentDomain.DefineDynamicAssembly(name, AssemblyBuilderAccess.RunAndSave)
        Dim dmod = dasm.DefineDynamicModule(name.Name, name.Name + ".dll")

        Dim tA = dmod.DefineType("A", TypeAttributes.Public Or TypeAttributes.Class)
        Dim tB = dmod.DefineType("B", TypeAttributes.Public Or TypeAttributes.Class, tA)
        Dim tI = tB.DefineNestedType("I", TypeAttributes.NestedPublic Or TypeAttributes.Interface Or TypeAttributes.Abstract)
        tA.AddInterfaceImplementation(tI)

        tA.CreateType()
        tB.CreateType()
        tI.CreateType()

        dasm.Save(name.Name + ".dll")
    End Sub
End Module

我们发现，这里存在的问题主要是：

1. Reflection.Emit无法在这种情况下生成B类型的构造函数
2. 创建类型的时候会发生类型解析错误

因此我们分别解决这两个问题。首先既然无法自动生成B的构造函数那么我们手工来创造它。这可以用TypeBuilder的DefineConstructor来做到。至于A类型的基类是Object所以直接用DefineDefaultConstructor即可。注意构造函数有很多必须的属性，包括PrivateScope、HideBySig、SpecialName、RTSpecialName等，必须都加上（否则使用它的时候会出很多错）。接下来就是循环引用导致找不到的问题，我们可以处理AppDomain的TypeResolve事件手动处理循环引用的问题。下面就是完整的方案：

Imports System.Reflection
Imports System.Reflection.Emit

Module Program
    Sub Main()
        Dim name = New AssemblyName("test")
        Dim dasm = AppDomain.CurrentDomain.DefineDynamicAssembly(name, AssemblyBuilderAccess.RunAndSave)
        Dim dmod = dasm.DefineDynamicModule(name.Name, name.Name + ".dll")

        Dim tA = dmod.DefineType("A", TypeAttributes.Public Or TypeAttributes.Class)
        Dim tB = dmod.DefineType("B", TypeAttributes.Public Or TypeAttributes.Class, tA)
        Dim tI = tB.DefineNestedType("I", TypeAttributes.NestedPublic Or TypeAttributes.Interface Or TypeAttributes.Abstract)
        tA.AddInterfaceImplementation(tI)

        Const ctorAttr As MethodAttributes = MethodAttributes.Public Or MethodAttributes.PrivateScope Or
            MethodAttributes.HideBySig Or MethodAttributes.SpecialName Or MethodAttributes.RTSpecialName

        Dim ctorA = tA.DefineDefaultConstructor(ctorAttr)

        Dim ctorB = tB.DefineConstructor(ctorAttr,
                                         CallingConventions.Standard, {})
        With ctorB.GetILGenerator
            .Emit(OpCodes.Ldarg_0)
            .Emit(OpCodes.Call, ctorA)
            .Emit(OpCodes.Ret)
        End With

        AddHandler AppDomain.CurrentDomain.TypeResolve,
            Function(sender As Object, e As ResolveEventArgs)
                Select Case e.Name
                    Case "A" : Return tA.CreateType.Assembly
                    Case "B" : Return tB.CreateType.Assembly
                    Case "I" : Return tI.CreateType.Assembly
                End Select

                Return Nothing
            End Function

        tA.CreateType()
        tB.CreateType()
        tI.CreateType()

        dasm.Save(name.Name + ".dll")
    End Sub
End Module

这样生成的程序集无论是通过Reflector反编译还是使用C#/VB来引用都是正确的，和真正的VB编译器编译出来是一样的。

这个问题的缘由是VB Team的PM Lucian Wischick的博客上提出了这个问题。微软的VB Team正在将C++编写的VB编译器移植成VB代码。他们正在研究托管编译器的后端可不可以使用Reflection.Emit来实现。由于VB支持这种循环类型依赖的代码，所以他们很头疼遇到的问题。幸好一篇回复解决了这个问题。希望采用Reflection.Emit作为编译器后端的同学可以参考一下这种方法。