C++手动加载CLR运行托管程序(CLR Hosting)

C++手动加载CLR运行托管程序(CLR Hosting)

机制介绍

有些时候主程序是通过C/C++实现的，但是我们希望通过托管代码来扩展非托管程序，从而也获得托管代码带来的一系列优点。比如开发效率高，自动垃圾回收等。

运行托管与非托管代码根本区别在于托管代码是进程首先加载CLR然后通过CLR运行托管程序，而非托管代码则是操作系统直接根据其PE Header加载程序分配内存从而运行。因此如果需要通过托管代码来扩展非托管程序，首先要加载CLR来使非托管程序获得运行托管代码的能力。

可以使用以下过程将 CLR 加载到进程中：

1. 调用 CLRCreateInstance 函数以获取 ICLRMetaHost 或 ICLRMetaHostPolicy 接口。 CLRCreateInstance 函数取代 .NET Framework 1.1 和 2.0 承载全局静态函数部分中列出的所有 CorBindTo* 函数。
2. 调用 ICLRMetaHost::EnumerateInstalledRuntimes、ICLRMetaHost::GetRuntime 或 ICLRMetaHostPolicy::GetRequestedRuntime 方法以获取有效的 ICLRRuntimeInfo 指针。
3. 调用 ICLRRuntimeInfo::GetInterface 方法。 为 rclsid 参数指定 CLSID_CLRRuntimeHost，并为 riid 参数指定 IID_ICLRRuntimeHost。

所有这些接口的原型均位于 Metahost.h 文件中，该文件位于 Windows 软件开发工具包 (SDK) 的 Include 目录中。 宿主可以使用 ICLRRuntimeInfo 和 ICLRRuntimeHost 接口来控制要加载哪个版本的运行时以及基本功能（如垃圾回收和程序集加载）的行为。使用 ICLRRuntimeHost 接口可以执行以下操作：

1. 通过调用 ICLRRuntimeHost::Start 方法来启动运行时。
2. 执行托管代码。
3. 获取指向 ICLRControl 接口（可提供对由公共语言运行时实现的管理器的访问）的指针，以及注册实现 IHostControl 接口的宿主控件对象。 公共语言运行时调用 IHostControl 接口来确定宿主实现的管理器。

参考这里 http://msdn.microsoft.com/en-us/library/01918c6x.aspx

实例代码

以下是C++加载CLR运行托管程序的实例代码，启动CLR之后通过调用ExecuteInDefaultAppDomain来运行托管程序SampleManagedApp.exe中名为Test的程序。这里要注意的是ExecuteInDefaultAppDomain只能执行托管代码签名为static int pwzMethodName (String pwzArgument)的方法。

1. #include <SDKDDKVer.h>  
2.  
3. #include <stdio.h>  
4. #include <tchar.h>  
5. #include <windows.h>  
6.  
7. #include <metahost.h>  
8. #include <mscoree.h>  
9. #pragma comment(lib, "mscoree.lib")  
10.  
11. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) 
12. { 
13.     ICLRMetaHost        *pMetaHost = nullptr; 
14.     ICLRMetaHostPolicy  *pMetaHostPolicy = nullptr; 
15.     ICLRRuntimeHost     *pRuntimeHost = nullptr; 
16.     ICLRRuntimeInfo     *pRuntimeInfo = nullptr; 
17.  
18.     HRESULT hr = CLRCreateInstance(CLSID_CLRMetaHost, IID_ICLRMetaHost, (LPVOID*)&pMetaHost); 
19.     hr = pMetaHost->GetRuntime(L"v4.0.30319", IID_PPV_ARGS(&pRuntimeInfo)); 
20.  
21.     if(FAILED(hr)) 
22.     { 
23.         goto cleanup; 
24.     } 
25.  
26.     hr = pRuntimeInfo->GetInterface(CLSID_CLRRuntimeHost, IID_PPV_ARGS(&pRuntimeHost)); 
27.  
28.     hr = pRuntimeHost->Start(); 
29.  
30.     DWORD dwRet = 0; 
31.     hr = pRuntimeHost->ExecuteInDefaultAppDomain(L"SampleManagedApp.exe", 
32.                                                  L"SampleManagedApp.Program",   
33.                                                  L"Test", 
34.                                                  L"Hello World!", 
35.                                                  &dwRet); 
36.  
37.     hr = pRuntimeHost->Stop(); 
38.  
39. cleanup: 
40.     if(pRuntimeInfo != nullptr) 
41.     { 
42.         pRuntimeInfo->Release(); 
43.         pRuntimeInfo = nullptr; 
44.     } 
45.  
46.     if(pRuntimeHost != nullptr) 
47.     { 
48.         pRuntimeHost->Release(); 
49.         pRuntimeHost = nullptr; 
50.     } 
51.  
52.     if(pMetaHost != nullptr) 
53.     { 
54.         pMetaHost->Release(); 
55.         pMetaHost = nullptr; 
56.     } 
57. } 

#include <SDKDDKVer.h>

#include <stdio.h>
#include <tchar.h>
#include <windows.h>

#include <metahost.h>
#include <mscoree.h>
#pragma comment(lib, "mscoree.lib")

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    ICLRMetaHost        *pMetaHost = nullptr;
    ICLRMetaHostPolicy  *pMetaHostPolicy = nullptr;
    ICLRRuntimeHost     *pRuntimeHost = nullptr;
    ICLRRuntimeInfo     *pRuntimeInfo = nullptr;

    HRESULT hr = CLRCreateInstance(CLSID_CLRMetaHost, IID_ICLRMetaHost, (LPVOID*)&pMetaHost);
    hr = pMetaHost->GetRuntime(L"v4.0.30319", IID_PPV_ARGS(&pRuntimeInfo));

    if(FAILED(hr))
    {
        goto cleanup;
    }

    hr = pRuntimeInfo->GetInterface(CLSID_CLRRuntimeHost, IID_PPV_ARGS(&pRuntimeHost));

    hr = pRuntimeHost->Start();

    DWORD dwRet = 0;
    hr = pRuntimeHost->ExecuteInDefaultAppDomain(L"SampleManagedApp.exe",
                                                 L"SampleManagedApp.Program", 
                                                 L"Test",
                                                 L"Hello World!",
                                                 &dwRet);

    hr = pRuntimeHost->Stop();

cleanup:
    if(pRuntimeInfo != nullptr)
    {
        pRuntimeInfo->Release();
        pRuntimeInfo = nullptr;
    }

    if(pRuntimeHost != nullptr)
    {
        pRuntimeHost->Release();
        pRuntimeHost = nullptr;
    }

    if(pMetaHost != nullptr)
    {
        pMetaHost->Release();
        pMetaHost = nullptr;
    }
}

相应的托管代码如下，

1. using System; 
2.  
3. namespace SampleManagedApp 
4. { 
5.     class Program 
6.     { 
7.         static void Main(string[] args) 
8.         { 
9.         } 
10.  
11.         public static int Test(string s) 
12.         { 
13.             Console.WriteLine(s); 
14.             return 0; 
15.         } 
16.     } 
17. } 

using System;

namespace SampleManagedApp
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
        }

        public static int Test(string s)
        {
            Console.WriteLine(s);
            return 0;
        }
    }
}

最终将SampleManagedApp.exe与非托管程序放在同一个路径下运行非托管程序，就会得到最终Console中输出：Hello World!