C++手動加載CLR運行托管程序(CLR Hosting)

機制介紹

有些時候主程序是通過C/C++實現的，但是我們希望通過托管代碼來擴展非托管程序，從而也獲得托管代碼帶來的一系列優點。比如開發效率高，自動垃圾回收等。

運行托管與非托管代碼根本區別在於托管代碼是進程首先加載CLR然後通過CLR運行托管程序，而非托管代碼則是操作系統直接根據其PE Header加載程序分配內存從而運行。因此如果需要通過托管代碼來擴展非托管程序，首先要加載CLR來使非托管程序獲得運行托管代碼的能力。

可以使用以下過程將 CLR 加載到進程中：

1. 調用 CLRCreateInstance 函數以獲取 ICLRMetaHost 或 ICLRMetaHostPolicy 接口。 CLRCreateInstance 函數取代 .NET Framework 1.1 和 2.0 承載全局靜態函數部分中列出的所有 CorBindTo* 函數。
2. 調用 ICLRMetaHost::EnumerateInstalledRuntimes、ICLRMetaHost::GetRuntime 或 ICLRMetaHostPolicy::GetRequestedRuntime 方法以獲取有效的 ICLRRuntimeInfo 指針。
3. 調用 ICLRRuntimeInfo::GetInterface 方法。 為 rclsid 參數指定 CLSID_CLRRuntimeHost，並為 riid 參數指定 IID_ICLRRuntimeHost。

所有這些接口的原型均位於 Metahost.h 文件中，該文件位於 Windows 軟件開發工具包 (SDK) 的 Include 目錄中。 宿主可以使用 ICLRRuntimeInfo 和 ICLRRuntimeHost 接口來控制要加載哪個版本的運行時以及基本功能（如垃圾回收和程序集加載）的行為。使用 ICLRRuntimeHost 接口可以執行以下操作：

1. 通過調用 ICLRRuntimeHost::Start 方法來啟動運行時。
2. 執行托管代碼。
3. 獲取指向 ICLRControl 接口（可提供對由公共語言運行時實現的管理器的訪問）的指針，以及注冊實現 IHostControl 接口的宿主控件對象。 公共語言運行時調用 IHostControl 接口來確定宿主實現的管理器。

參考這裡 http://msdn.microsoft.com/en-us/library/01918c6x.aspx

實例代碼

以下是C++加載CLR運行托管程序的實例代碼，啟動CLR之後通過調用ExecuteInDefaultAppDomain來運行托管程序SampleManagedApp.exe中名為Test的程序。這裡要注意的是ExecuteInDefaultAppDomain只能執行托管代碼簽名為static int pwzMethodName (String pwzArgument)的方法。

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

相應的托管代碼如下，

1. using System;
3. namespace SampleManagedApp
4. {
5. class Program
6. {
7. static void Main(string[] args)
8. {
9. }
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;
        }
    }
}

最終將SampleManagedApp.exe與非托管程序放在同一個路徑下運行非托管程序，就會得到最終Console中輸出：Hello World!