Net 高级调试之十：轻量级代码生成的调试 轻量级代码生成的调试 高级调试之十 Net
一、简介
今天是《Net 高级调试》的第十篇文章。说起来，高级调试，调试的内容还是挺多的，技巧也不少，但是，要想做一个合格的高级调试人员，还需要掌握如何调试动态生成的IL代码。今天要探讨的高级调试的技巧是如何调试通过 Emit 动态生成 IL 代码。可能有人会问，我们不是编写 C# 代码，或者是 VB.Net 代码吗？怎么还要动态生成 IL 代码，这些工作不是编译器做的吗？当然，一般情况是这样的，但是，当我们编写一些高性能的框架的时候，使用 IL 代码编写也是常事。既然也可以直接使用 IL 编写代码，那对它的调试也是少不了的，调试机会虽然很少，具有这个本领，等遇到这样的问题，就不至于慌乱了，俗话说的好：艺多不压身。当然了，第一次看视频或者看书，是很迷糊的，不知道如何操作，还是那句老话，一遍不行，那就再来一遍，还不行，那就再来一遍，俗话说的好，书读千遍，其意自现。
如果在没有说明的情况下，所有代码的测试环境都是 Net Framewok 4.8，但是，有时候为了查看源码，可能需要使用 Net Core 的项目，我会在项目章节里进行说明。好了，废话不多说，开始我们今天的调试工作。
调试环境我需要进行说明，以防大家不清楚，具体情况我已经罗列出来。
操作系统：Windows Professional 10
调试工具：Windbg Preview（可以去Microsoft Store 去下载）
开发工具：Visual Studio 2022
Net 版本：Net Framework 4.8
CoreCLR源码：源码下载
二、基础知识
1、动态代码调试
动态代码调试的机会虽然不多，但是掌握动态代码调试的技巧还是很有必要的，俗话说的好，艺多不压身。当我们遇到有这样写代码，由此引发的问题的时候，我们也可以做到遇事不惊。
今天我们就讨论三种调试的技巧。
2、三种调试策略
2.1、捕获 JIT 的 CompileMethod 方法。
C# 代码的编译过程分为两个阶段，第一个阶段就是编译器的阶段，这个阶段编译器将我们编写的C#源代码编译成 IL 代码，第二阶段，就是在运行的时候，JIT 将 IL 代码编译为机器代码，我们的程序就运行了。现在是动态生成的 IL 代码，没有第一个阶段，直接就是第二个 JIT 编译的阶段，我们可以尝试在 JIT 的某个方法中设置断点进行拦截，拿到方法的描述符，也就是 MD，有了 MD，我们就可以使用 bp md 命令，为这个方法下断点，这样就可以对动态生成的代码进行调试了。
2.2、从代码中获取委托的函数指针（我的测试没有实现）。
这种方法比较简单，但需要在方法中加一行代码，具有一定的破坏性。代码：Marshal.GetFunctionPointerForDelegate(委托实例).ToInt64()。
2.3、在动态的代码中注入 Debugger.Break()。
我们在很多的调试中都会用到 Debugger.Break() 函数，让程序中断到调试器，如果这个动态代码，我们具有完整的控制权，我们就可以通过注入这个方法：Debugger.Break()，实现 int 3 中断，进而获取想要的数据。代码如下：IL.Emit(OpCodes.Call,typeof(Debugger).GetMethod("Break"))。
3、程序集
3.1、程序集崩溃
程序集泄露是指什么呢？就是程序的内存暴涨，产生大量的程序集。
三、调试过程
废话不多说，这一节是具体的调试操作的过程，又可以说是眼见为实的过程，在开始之前，我还是要啰嗦两句，这一节分为两个部分，第一部分是测试的源码部分，没有代码，当然就谈不上测试了，调试必须有载体。第二部分就是根据具体的代码来证实我们学到的知识，是具体的眼见为实。
1、测试源码
以下项目代码就是在眼见为实用到的测试用例。
1.1、Example_10_1_1
1.2、Example_10_1_2
1.3、Example_10_1_3
1.4、Example_10_1_4
2、眼见为实
项目的所有操作都是一样的，所以就在这里说明一下，但是每个测试例子，都需要重新启动，并加载相应的应用程序，加载方法都是一样的。流程如下：我们编译项目，打开 Windbg，点击【文件】----》【launch executable】附加程序，打开调试器的界面，程序已经处于中断状态。
2.1、捕获 JIT 的 CompileMethod 方法，为 Add 方法设置断点，进行调试。
测试源码：Example_10_1_1
今天是《Net 高级调试》的第十篇文章。说起来，高级调试，调试的内容还是挺多的，技巧也不少，但是，要想做一个合格的高级调试人员，还需要掌握如何调试动态生成的IL代码。今天要探讨的高级调试的技巧是如何调试通过 Emit 动态生成 IL 代码。可能有人会问，我们不是编写 C# 代码，或者是 VB.Net 代码吗？怎么还要动态生成 IL 代码，这些工作不是编译器做的吗？当然，一般情况是这样的，但是，当我们编写一些高性能的框架的时候，使用 IL 代码编写也是常事。既然也可以直接使用 IL 编写代码，那对它的调试也是少不了的，调试机会虽然很少，具有这个本领，等遇到这样的问题，就不至于慌乱了，俗话说的好：艺多不压身。当然了，第一次看视频或者看书，是很迷糊的，不知道如何操作，还是那句老话，一遍不行，那就再来一遍，还不行，那就再来一遍，俗话说的好，书读千遍，其意自现。
如果在没有说明的情况下，所有代码的测试环境都是 Net Framewok 4.8，但是，有时候为了查看源码，可能需要使用 Net Core 的项目，我会在项目章节里进行说明。好了，废话不多说，开始我们今天的调试工作。
调试环境我需要进行说明，以防大家不清楚，具体情况我已经罗列出来。
操作系统：Windows Professional 10
调试工具：Windbg Preview（可以去Microsoft Store 去下载）
开发工具：Visual Studio 2022
Net 版本：Net Framework 4.8
CoreCLR源码：源码下载
二、基础知识
1、动态代码调试
动态代码调试的机会虽然不多，但是掌握动态代码调试的技巧还是很有必要的，俗话说的好，艺多不压身。当我们遇到有这样写代码，由此引发的问题的时候，我们也可以做到遇事不惊。
今天我们就讨论三种调试的技巧。
2、三种调试策略
2.1、捕获 JIT 的 CompileMethod 方法。
C# 代码的编译过程分为两个阶段，第一个阶段就是编译器的阶段，这个阶段编译器将我们编写的C#源代码编译成 IL 代码，第二阶段，就是在运行的时候，JIT 将 IL 代码编译为机器代码，我们的程序就运行了。现在是动态生成的 IL 代码，没有第一个阶段，直接就是第二个 JIT 编译的阶段，我们可以尝试在 JIT 的某个方法中设置断点进行拦截，拿到方法的描述符，也就是 MD，有了 MD，我们就可以使用 bp md 命令，为这个方法下断点，这样就可以对动态生成的代码进行调试了。
2.2、从代码中获取委托的函数指针（我的测试没有实现）。
这种方法比较简单，但需要在方法中加一行代码，具有一定的破坏性。代码：Marshal.GetFunctionPointerForDelegate(委托实例).ToInt64()。
2.3、在动态的代码中注入 Debugger.Break()。
我们在很多的调试中都会用到 Debugger.Break() 函数，让程序中断到调试器，如果这个动态代码，我们具有完整的控制权，我们就可以通过注入这个方法：Debugger.Break()，实现 int 3 中断，进而获取想要的数据。代码如下：IL.Emit(OpCodes.Call,typeof(Debugger).GetMethod("Break"))。
3、程序集
3.1、程序集崩溃
程序集泄露是指什么呢？就是程序的内存暴涨，产生大量的程序集。
三、调试过程
废话不多说，这一节是具体的调试操作的过程，又可以说是眼见为实的过程，在开始之前，我还是要啰嗦两句，这一节分为两个部分，第一部分是测试的源码部分，没有代码，当然就谈不上测试了，调试必须有载体。第二部分就是根据具体的代码来证实我们学到的知识，是具体的眼见为实。
1、测试源码
以下项目代码就是在眼见为实用到的测试用例。
1.1、Example_10_1_1
1 namespace Example_10_1_1 2 { 3 internal class Program 4 { 5 private delegate int AddDelegate(int a, int b); 6 static void Main(string[] args) 7 { 8 var dynamicAdd = new DynamicMethod("Add", typeof(int), new Type[] { typeof(int), typeof(int) }); 9 var il = dynamicAdd.GetILGenerator(); 10 il.Emit(OpCodes.Ldarg_0); 11 il.Emit(OpCodes.Ldarg_1); 12 il.Emit(OpCodes.Add); 13 il.Emit(OpCodes.Ret); 14 15 var addDelegate = (AddDelegate)dynamicAdd.CreateDelegate(typeof(AddDelegate)); 16 Console.WriteLine(addDelegate(10, 20)); 17 } 18 } 19 }View Code
1.2、Example_10_1_2
1 namespace Example_10_1_2 2 { 3 internal class Program 4 { 5 private delegate int AddDelegate(int a, int b); 6 static void Main(string[] args) 7 { 8 var dynamicAdd = new DynamicMethod("Add", typeof(int), new Type[] { typeof(int), typeof(int) }); 9 var il = dynamicAdd.GetILGenerator(); 10 il.Emit(OpCodes.Ldarg_0); 11 il.Emit(OpCodes.Ldarg_1); 12 il.Emit(OpCodes.Add); 13 il.Emit(OpCodes.Ret); 14 15 var addDelegate = (AddDelegate)dynamicAdd.CreateDelegate(typeof(AddDelegate)); 16 17 Console.WriteLine("Function Pointer:0x{0:x16}", Marshal.GetFunctionPointerForDelegate(addDelegate).ToInt64()); 18 19 Debugger.Break(); 20 21 Console.WriteLine(addDelegate(10, 20)); 22 } 23 } 24 }View Code
1.3、Example_10_1_3
1 namespace Example_10_1_3 2 { 3 internal class Program 4 { 5 private delegate int AddDelegate(int a, int b); 6 static void Main(string[] args) 7 { 8 var dynamicAdd = new DynamicMethod("Add", typeof(int), new Type[] { typeof(int), typeof(int) }); 9 var il = dynamicAdd.GetILGenerator(); 10 11 il.Emit(OpCodes.Call,typeof(Debugger).GetMethod("Break")); 12 il.Emit(OpCodes.Ldarg_0); 13 il.Emit(OpCodes.Ldarg_1); 14 il.Emit(OpCodes.Add); 15 il.Emit(OpCodes.Ret); 16 17 var addDelegate = (AddDelegate)dynamicAdd.CreateDelegate(typeof(AddDelegate)); 18 19 Console.WriteLine(addDelegate(10, 20)); 20 } 21 } 22 }View Code
1.4、Example_10_1_4
1 namespace Example_10_1_4 2 { 3 internal class Program 4 { 5 //XmlSerializer序列化程序集泄露解决办法。 6 //static readonly XmlSerializer xmlSerializer = new XmlSerializer(typeof(Customer), new XmlRootAttribute("FabrikamCustomer")); 7 static void Main(string[] args) 8 { 9 var xml = @"<FabrikamCustomer><Id>001</Id><FirstName>John</FirstName><LastName>Dow</LastName></FabrikamCustomer>"; 10 11 Enumerable.Range(0, 30000) 12 .Select(i => GetCustomer(i, "FabrikamCustomer", xml)) 13 .ToList(); 14 15 Console.WriteLine("处理完成！"); 16 Console.ReadLine(); 17 } 18 19 public static Customer GetCustomer(int i, string rootElementName, string xml) 20 { 21 var xmlSerializer = new XmlSerializer(typeof(Customer), new XmlRootAttribute("FabrikamCustomer")); 22 using (var textReader = new StringReader(xml)) 23 { 24 using (var xmlReader = XmlReader.Create(textReader)) 25 { 26 Console.WriteLine(i); 27 28 return (Customer)xmlSerializer.Deserialize(xmlReader); 29 } 30 } 31 } 32 } 33 34 public class Customer 35 { 36 public string Id { get; set; } 37 public string FirstName { get; set; } 38 public string LastName { get; set; } 39 } 40 }View Code
2、眼见为实
项目的所有操作都是一样的，所以就在这里说明一下，但是每个测试例子，都需要重新启动，并加载相应的应用程序，加载方法都是一样的。流程如下：我们编译项目，打开 Windbg，点击【文件】----》【launch executable】附加程序，打开调试器的界面，程序已经处于中断状态。
2.1、捕获 JIT 的 CompileMethod 方法，为 Add 方法设置断点，进行调试。
测试源码：Example_10_1_1
上图是我们的代码，我们使用【!mbp】命令在18行下断点，【mbp】命令是 SOSEX的扩展命令，执行前必须加载 SOSEX.dll，我们需要使用【g】命令，继续运行程序，然后到达指定断点处停止后。
1 0:000> !mbp Program.cs 18 2 The CLR has not yet been initialized in the process. 3 Breakpoint resolution will be attempted when the CLR is initialized.
我们已经在我们设置的断点处暂停。我们开始对 CompileMethod 这个方法下断点。首先我们通过【lm（load module）】命令找到clrjit.dll 这个dll。
1 0:000> lm 2 start end module name 3 00f80000 00f88000 Example_10_1_1 C (service symbols: CLR Symbols with PDB: C:\ProgramData\...\Example_10_1_1.pdb) 4 5bd10000 5bdaf000 apphelp (deferred) 5 6dbc0000 6efce000 mscorlib_ni (service symbols: CLR Symbols with PDB: C:\ProgramData\...88BB3460CAC52\mscorlib.pdb)
6 6efd0000 6f780000 clr (pdb symbols) C:\ProgramData\Dbg\sym\clr.pdb\5138062248484B79BCF6F6B3F3B59A3D2\clr.pdb 7 721b0000 7223d000 mscoreei (pdb symbols) C:\ProgramData\Dbg\sym\mscoreei.pdb\3353E43482934F9AB820643DF51EC4692\mscoreei.pdb 8 72240000 72292000 MSCOREE (pdb symbols) C:\ProgramData\Dbg\sym\mscoree.pdb\3A1E9FD59D013FF42905FC8655F33DCB1\mscoree.pdb 9 722d0000 7235a000 clrjit (deferred) 10 72380000 7242b000 ucrtbase_clr0400 (deferred) 11 ...... 12 77810000 77828000 win32u (deferred) 13 77830000 77ab0000 combase (deferred) 14 77ac0000 77c62000 ntdll (pdb symbols) C:\ProgramData\Dbg\sym\wntdll.pdb\DBC8C8F74C0E3696E951B77F0BB8569F1\wntdll.pdb 15 16 Unloaded modules: 17 77830000 77ab0000 combase.dll
红色标注的，说明CLR 和 JIT 都已经加载了。然后，我们通过【x】命令查找 CompileMethod方法。
1 0:000> x clrjit!*CompileMethod* 2 722d3700 clrjit!CILJit::compileMethod (class ICorJitInfo *, struct CORINFO_METHOD_INFO *, unsigned int, unsigned char **, unsigned long *)
我们找到了 CompileMethod 方法，给这个方法下一个断点。
1 0:000> bp clrjit!CILJit::compileMethod
我们【g】了两次，已经在 CILJit::compileMethod 方法处断住了。
1 0:000> g 2 Breakpoint 1 hit 3 eax=00000002 ebx=0133ef84 ecx=03383840 edx=00000000 esi=033824c8 edi=0133eedc 4 eip=016c0a3d esp=0133ee8c ebp=0133eee8 iopl=0 nv up ei pl zr na pe nc 5 cs=0023 ss=002b ds=002b es=002b fs=0053 gs=002b efl=00000246 6 Example_10_1_1!COM+_Entry_Point <PERF> (Example_10_1_1+0x740a3d): 7 016c0a3d b9144e6601 mov ecx,1664E14h 8 0:000> g 9 Breakpoint 0 hit 10 eax=72354698 ebx=80000004 ecx=722d3700 edx=00005c10 esi=7234b3fc edi=0133e970 11 eip=722d3700 esp=0133e7ac ebp=0133e804 iopl=0 nv up ei ng nz na po nc 12 cs=0023 ss=002b ds=002b es=002b fs=0053 gs=002b efl=00000282 13 clrjit!CILJit::compileMethod: 14 722d3700 55 push ebp
我们在 CILJit::compileMethod 这个方法已经断住了，然后我们使用【!kb】命令，查看一下它的参数。
1 0:000> kb 1 2 # ChildEBP RetAddr Args to Child 3 00 0133e804 6f09ccc3 72354698 0133e970 0133e8e8 clrjit!CILJit::compileMethod [f:\dd\ndp\clr\src\jit32\ee_il_dll.cpp @ 151]
72354698 0133e970 0133e8e8 这个三个参数的第三参数其实就是包含方法描述符的地址。
1 0:000> dp 0133e8e8 l1 2 0133e8e8 01665384
我们可以使用【!dumpmd】命令查看这个方法的信息。
1 0:000> !dumpmd 01665384 2 Method Name: DynamicClass.Add(Int32, Int32)（我们要查找的方法） 3 Class: 016652f0 4 MethodTable: 01665344 5 mdToken: 06000000 6 Module: 01664eac 7 IsJitted: no 8 CodeAddr: ffffffff（说明方法还没有编译） 9 Transparency: Transparent
我们使用【k】命令，看看我的调用栈。
1 0:000> k 2 # ChildEBP RetAddr 3 00 0133e804 6f09ccc3 clrjit!CILJit::compileMethod [f:\dd\ndp\clr\src\jit32\ee_il_dll.cpp @ 151] 4 01 0133e804 6f09cd9b clr!invokeCompileMethodHelper+0x10b 5 02 0133e84c 6f09cdf8 clr!invokeCompileMethod+0x3d 6 03 0133e8b8 6f09d0a7 clr!CallCompileMethodWithSEHWrapper+0x39 7 04 0133ec78 6f09caac clr!UnsafeJitFunction+0x431 8 05 0133ed6c 6f09e703 clr!MethodDesc::MakeJitWorker+0x40b 9 06 0133ede4 6f08f78f clr!MethodDesc::DoPrestub+0x5f3 10 07 0133ee60 6efdf4bb clr!PreStubWorker+0xe0 11 08 0133ee84 016c0aab clr!ThePreStub+0x11 12 09 0133eee8 6efdf036 Example_10_1_1!COM+_Entry_Point <PERF> (Example_10_1_1+0x740aab) [E:\Visual Studio 2022\Program.cs @ 19] 13 0a 0133eef4 6efe22da clr!CallDescrWorkerInternal+0x34 14 0b 0133ef48 6efe859b clr!CallDescrWorkerWithHandler+0x6b 15 0c 0133efb0 6f18b11b clr!MethodDescCallSite::CallTargetWorker+0x16a 16 0d 0133f0d4 6f18b7fa clr!RunMain+0x1b3 17 0e 0133f340 6f18b727 clr!Assembly::ExecuteMainMethod+0xf7 18 0f 0133f824 6f18b8a8 clr!SystemDomain::ExecuteMainMethod+0x5ef 19 10 0133f87c 6f18b9ce clr!ExecuteEXE+0x4c 20 11 0133f8bc 6f187305 clr!_CorExeMainInternal+0xdc 21 12 0133f8f8 721bfa84 clr!_CorExeMain+0x4d 22 13 0133f930 7224e81e mscoreei!_CorExeMain+0xd6 23 14 0133f940 72254338 MSCOREE!ShellShim__CorExeMain+0x9e 24 15 0133f958 765ff989 MSCOREE!_CorExeMain_Exported+0x8 25 16 0133f958 77b27084 KERNEL32!BaseThreadInitThunk+0x19 26 17 0133f9b4 77b27054 ntdll!__RtlUserThreadStart+0x2f 27 18 0133f9c4 00000000 ntdll!_RtlUserThreadStart+0x1b
我们生成的 Add 方法，会首先进入 clr!MethodDesc::DoPrestub 桩函数，开始引导JIT编译，我们就在这个方法设断点。
1 0:000> bp 6f08f78f
我们【g】继续运行，就会在 DoPrestub 方法断住。我们在通过【!dumpmd】命令查看方法的描述符。
1 0:000> g 2 Breakpoint 0 hit 3 eax=016c0470 ebx=00000000 ecx=6f08f6aa edx=01665384 esi=01703978 edi=01665384 4 eip=6f08f78f esp=0133edf0 ebp=0133ee60 iopl=0 nv up ei pl zr na pe nc 5 cs=0023 ss=002b ds=002b es=002b fs=0053 gs=002b efl=00000246 6 clr!PreStubWorker+0xe0:（断点处） 7 6f08f78f 8bf8 mov edi,eax 8 0:000> !dumpmd 01665384 9 Method Name: DynamicClass.Add(Int32, Int32) 10 Class: 016652f0 11 MethodTable: 01665344 12 mdToken: 06000000 13 Module: 01664eac 14 IsJitted: yes 15 CodeAddr: 05940050（方法已经编译） 16 Transparency: Transparent
我们有了CodeAddr: 05940050 方法的地址，我们就可以在这个地址上下断点。
1 0:000> bp 05940050 2 0:000> g 3 Breakpoint 1 hit 4 eax=016c0470 ebx=0133ef84 ecx=0000000a edx=00000014 esi=033824c8 edi=0133eedc 5 eip=05940050 esp=0133ee88 ebp=0133eee8 iopl=0 nv up ei pl zr na pe nc 6 cs=0023 ss=002b ds=002b es=002b fs=0053 gs=002b efl=00000246 7 05940050 8bc1 mov eax,ecx
我们下了断点，【g】继续运行。执行进入 Add 方法第一行就被断住了，我们可以使用【!clrstack】命令，来验证。
1 0:000> !clrstack 2 OS Thread Id: 0x4168 (0) 3 Child SP IP Call Site 4 0133ee88 05940050 DynamicClass.Add(Int32, Int32)（这就是我们动态生成的方法） 5 0133ee8c 016c0aab Example_10_1_1.Program.Main(System.String[]) [E:\Visual Studio 2022\Example_10_1_1\Program.cs @ 19] 6 0133f054 6efdf036 [GCFrame: 0133f054]
我们已经成功命中了 Add 方法，还是挺不容易的。
1 0:000> !U /d 05940050 2 Normal JIT generated code 3 DynamicClass.Add(Int32, Int32) 4 Begin 05940050, size 5 5 >>> 05940050 8bc1 mov eax,ecx 6 05940052 03c2 add eax,edx 7 05940054 c3 ret
ecx 是方法的第一个参数，edx：是方法的第二个参数
mov eax, ecx 将 ecx 赋值给 eax，
add eax, edx 将 edx 和 eax 相加，eax 作为返回值返回
ret
我们对方法代码也做了一些解释。
2.2、通过委托的函数指针找方法的描述符。
测试源码：Example_10_1_2
我们通过 Windbg 直接加载 Example_10_1_2 项目，【g】命令直接运行，会到【Debugger.Break()】这行代码处暂停，也就是一个 int 3 中断。我们的程序输出：Function Pointer:0x0000000004cd062e。然后我们使用【u 0x0000000004cd062e】命令，查看汇编代码。
1 0:000> u 0x0000000004cd062e 2 04cd062e b81806cd04 mov eax,4CD0618h 3 04cd0633 e9e4c9dbfb jmp 00a8d01c 4 04cd0638 ab stos dword ptr es:[edi] 5 04cd0639 ab stos dword ptr es:[edi] 6 04cd063a ab stos dword ptr es:[edi] 7 04cd063b ab stos dword ptr es:[edi] 8 04cd063c ab stos dword ptr es:[edi] 9 04cd063d ab stos dword ptr es:[edi]
4CD0618h 红色标注的就是包含方法描述符的地址。我们使用【dp 4CD0618h l1】命令，查看详情。
1 0:000> dp 4CD0618h l1 2 04cd0618 00b20480
00b20480 这个地址就是方法描述符，我们可以使用【!dumpmd 00b20480】命令。
0:000> dp 4CD0618h L1 04cd0618 00b20480 0:000> !U 00b20480 Unmanaged code 00b20480 e88bec4b6e call clr!PrecodeFixupThunk (6efdf110) 00b20485 5e pop esi 00b20486 001b add byte ptr [ebx],bl 00b20488 e883ec4b6e call clr!PrecodeFixupThunk (6efdf110) 00b2048d 5e pop esi 00b2048e 091a or dword ptr [edx],ebx 00b20490 e87bec4b6e call clr!PrecodeFixupThunk (6efdf110) 00b20495 5e pop esi 00b20496 1219 adc bl,byte ptr [ecx] 00b20498 e873ec4b6e call clr!PrecodeFixupThunk (6efdf110)
我这里没有得到 Add 的方法描述符。没有实现。
2.3、在动态代码中注入 Debugger.Break()实现代码的调试。
测试源码：Example_10_1_3
我们通过 windbg 正常加载项目，直接【g】运行，会在16行处暂停，如图：
执行效果如下：
1 0:000> !clrstack 2 OS Thread Id: 0x482c (0) 3 Child SP IP Call Site 4 00b5f3a8 760df262 [HelperMethodFrame: 00b5f3a8] System.Diagnostics.Debugger.BreakInternal() 5 00b5f424 6e74f195 System.Diagnostics.Debugger.Break() [f:\dd\ndp\clr\src\BCL\system\diagnostics\debugger.cs @ 91] 6 00b5f44c 00f10053 DynamicClass.Add(Int32, Int32) 7 00b5f458 00ee0b56 Example_10_1_3.Program.Main(System.String[]) [E:\Visual Studio 2022\...\Example_10_1_3\Program.cs @ 24] 8 00b5f654 6efdf036 [GCFrame: 00b5f654]
00f10053 红色标注的就是我们要找的Add 方法。我们可以使用【!u】命令查看它的汇编代码。
1 0:000> !U /d 00f10053 2 Normal JIT generated code 3 DynamicClass.Add(Int32, Int32) 4 Begin 00f10048, size 12 5 00f10048 57 push edi 6 00f10049 56 push esi 7 00f1004a 8bf9 mov edi,ecx 8 00f1004c 8bf2 mov esi,edx 9 00f1004e e8e5f0836d call mscorlib_ni!System.Diagnostics.Debugger.Break (6e74f138) 10 >>> 00f10053 03fe add edi,esi 11 00f10055 8bc7 mov eax,edi 12 00f10057 5e pop esi 13 00f10058 5f pop edi 14 00f10059 c3 ret
2.4、程序集泄露
测试源码：Example_10_1_4
我们加载完 Example_10_1_4 项目，【g】继续运行，运行一段时间，我们点击【break】按钮暂停，当然，在运行的时候，我们可以通过任务管理器，查看这个应用程序的内存，发现内存一直在增长。
我们使用【!dumpdomain】命令，查看一下应用程序域，不看不知道，一看吓一跳。
1 0:006> !dumpdomain 2 -------------------------------------- 3 System Domain: 6f71caf8 4 LowFrequencyHeap: 6f71ce1c 5 HighFrequencyHeap: 6f71ce68 6 StubHeap: 6f71ceb4 7 Stage: OPEN 8 Name: None 9 -------------------------------------- 10 Shared Domain: 6f71c7a8 11 LowFrequencyHeap: 6f71ce1c 12 HighFrequencyHeap: 6f71ce68 13 StubHeap: 6f71ceb4 14 Stage: OPEN 15 Name: None 16 Assembly: 00c9d6f8 [C:\Windows\Microsoft.Net\assembly\GAC_32\mscorlib\v4.0_4.0.0.0__b77a5c561934e089\mscorlib.dll] 17 ClassLoader: 00c9d7c0 18 Module Name 19 6dbc1000 C:\Windows\Microsoft.Net\assembly\GAC_32\mscorlib\v4.0_4.0.0.0__b77a5c561934e089\mscorlib.dll 20 21 -------------------------------------- 22 Domain 1: 00c4d7c8 23 LowFrequencyHeap: 00c4dc34 24 HighFrequencyHeap: 00c4dc80 25 StubHeap: 00c4dccc 26 Stage: OPEN 27 SecurityDescriptor: 00c4ece0 28 Name: Example_10_1_4.exe 29 Assembly: 00c9d6f8 [C:\Windows\Microsoft.Net\assembly\GAC_32\mscorlib\v4.0_4.0.0.0__b77a5c561934e089\mscorlib.dll] 30 ClassLoader: 00c9d7c0 31 SecurityDescriptor: 00c9b0d0 32 Module Name 33 6dbc1000 C:\Windows\Microsoft.Net\assembly\GAC_32\mscorlib\v4.0_4.0.0.0__b77a5c561934e089\mscorlib.dll 34 35 Assembly: 00caa098 [E:\Visual Studio 2022\Source\Projects\Example_10_1_4.exe] 36 ClassLoader: 00ca7268 37 SecurityDescriptor: 00ca7160 38 Module Name 39 00c04044 E:\Visual Studio 2022\Source\Projects\AdvancedDebug.NetFramework.Test\Example_10_1_4\bin\Debug\Example_10_1_4.exe 40 41 Assembly: 00cab1c0 [C:\Windows\Microsoft.Net\assembly\GAC_MSIL\System.Core\v4.0_4.0.0.0__b77a5c561934e089\System.Core.dll] 42 ClassLoader: 00cab288 43 SecurityDescriptor: 00ca88e0 44 Module Name 45 6c591000 C:\Windows\Microsoft.Net\assembly\GAC_MSIL\System.Core\v4.0_4.0.0.0__b77a5c561934e089\System.Core.dll 46 47 Assembly: 00caafc0 [C:\Windows\Microsoft.Net\assembly\GAC_MSIL\System\v4.0_4.0.0.0__b77a5c561934e089\System.dll] 48 ClassLoader: 00ca9b18 49 SecurityDescriptor: 00cac6f0 50 Module Name 51 6d041000 C:\Windows\Microsoft.Net\assembly\GAC_MSIL\System\v4.0_4.0.0.0__b77a5c561934e089\System.dll 52 53 Assembly: 00cabee0 [C:\Windows\Microsoft.Net\assembly\GAC_MSIL\System.Xml\v4.0_4.0.0.0__b77a5c561934e089\System.Xml.dll] 54 ClassLoader: 00cb3bd0 55 SecurityDescriptor: 00cabe48 56 Module Name 57 6bc01000 C:\Windows\Microsoft.Net\assembly\GAC_MSIL\System.Xml\v4.0_4.0.0.0__b77a5c561934e089\System.Xml.dll 58 59 Assembly: 00cb8b80 [C:\Windows\Microsoft.Net\assembly\\System.Configuration.dll] 60 ClassLoader: 00cb7538 61 SecurityDescriptor: 00cb8ae8 62 Module Name 63 6dab1000 C:\Windows\Microsoft.Net\assembly\GAC_MSIL\System.Configuration\v4.0_4.0.0.0__b03f5f7f11d50a3a\System.Configuration.dll 64 65 Assembly: 00cc3418 (Dynamic) [] 66 ClassLoader: 00cc34e0 67 SecurityDescriptor: 00cc3380 68 Module Name 69 00c08b6c Dynamic Module 70 71 Assembly: 00cc8f58 (Dynamic) [] 72 ClassLoader: 00cc9020 73 SecurityDescriptor: 00cc8ec0 74 Module Name 75 00c0954c Dynamic Module 76 77 Assembly: 00cd49e0 (Dynamic) [] 78 ClassLoader: 00cd4aa8 79 SecurityDescriptor: 00cd4948 80 Module Name 81 00c09ce4 Dynamic Module 82 83 ......(我清理了大量的动态模块，显示太多了)
我们查看一下模块的方法表，使用【!dumpmodule -mt】命令。
1 0:006> !dumpmodule -mt 09e65b2c 2 Name: Unknown Module 3 Attributes: Reflection 4 Assembly: 097f86c0 5 LoaderHeap: 00000000 6 TypeDefToMethodTableMap: 09e8195c 7 TypeRefToMethodTableMap: 09e81970 8 MethodDefToDescMap: 09e81984 9 FieldDefToDescMap: 09e819ac 10 MemberRefToDescMap: 00000000 11 FileReferencesMap: 09e819fc 12 AssemblyReferencesMap: 09e81a10 13 14 Types defined in this module 15 16 MT TypeDef Name 17 ------------------------------------------------------------------------------ 18 09e65f68 0x02000002 <Unloaded Type> 19 09e6605c 0x02000003 <Unloaded Type> 20 09e660e4 0x02000004 <Unloaded Type> 21 09e66184 0x02000005 <Unloaded Type> 22 09e66260 0x02000006 <Unloaded Type> 23 24 Types referenced in this module 25 26 MT TypeRef Name 27 ------------------------------------------------------------------------------
我们查找红色标记 09e65f68 方法表的所有方法描述符。
1 0:006> !dumpmt -md 09e65f68 2 EEClass: 09e82bf8 3 Module: 09e65b2c 4 Name: <Unloaded Type> 5 mdToken: 02000002 6 File: Unknown Module 7 BaseSize: 0x44 8 ComponentSize: 0x0 9 Slots in VTable: 8 10 Number of IFaces in IFaceMap: 0 11 -------------------------------------- 12 MethodDesc Table 13 Entry MethodDe JIT Name 14 6dfc97b8 6dbcc838 PreJIT System.Object.ToString() 15 6dfc96a0 6dd08978 PreJIT System.Object.Equals(System.Object) 16 6dfd21f0 6dd08998 PreJIT System.Object.GetHashCode() 17 6df84f2c 6dd089a0 PreJIT System.Object.Finalize() 18 09e4a47d 09e65f44 NONE Microsoft.Xml.Serialization.GeneratedAssembly.XmlSerializationWriterCustomer.InitCallbacks() 19 09e4a481 09e65f4c NONE Microsoft.Xml.Serialization.GeneratedAssembly.XmlSerializationWriterCustomer..ctor() 20 09e4a475 09e65f2c NONE Microsoft.Xml.Serialization.GeneratedAssembly.XmlSerializationWriterCustomer.Write3_FabrikamCustomer(...) 21 09e4a479 09e65f38 NONE Microsoft.Xml.Serialization.GeneratedAssembly.XmlSerializationWriterCustomer.Write2_Customer(... Boolean)
这里大量的有 Serialization.GeneratedAssembly 这个方法，估计判断是程序集泄露。既然这么多程序集产生，应该就有一个创建程集的方法，我们使用【x】命令，查找一下。
1 0:006> x clr!*CreateDynamic* 2 6f385b06 clr!Assembly::CreateDynamicModule (public: class ReflectionModule * __thiscall Assembly::CreateDynamicModule(unsigned short const *,unsigned short const *,int,int *)) 3 6f5b0aff clr!HENUMInternal::CreateDynamicArrayEnum (public: static long __stdcall HENUMInternal::CreateDynamicArrayEnum(unsigned long,struct HENUMInternal * *)) 4 6f166b49 clr!Assembly::CreateDynamic (public: static class Assembly * __stdcall Assembly::CreateDynamic(class AppDomain *,struct CreateDynamicAssemblyArgs *)) 5 6f167440 clr!AppDomainNative::CreateDynamicAssembly (public: static class Object * __fastcall AppDomainNative::CreateDynamicAssembly(class AppDomainBaseObject *,class AssemblyNameBaseObject *,enum SecurityContextSource,int,int,class Array<unsigned char> *,class Array<unsigned char> *,class Object *,class Object *,class Object *,enum StackCrawlMark *,class Object *)) 6 6f3dd86f clr!DynamicMethodTable::CreateDynamicMethodTable (public: static void __stdcall DynamicMethodTable::CreateDynamicMethodTable(class DynamicMethodTable * *,class Module *,class AppDomain *))
就是这个方法创建程序集，我们可以对这个方法下一个断点。
1 0:006> bp clr!Assembly::CreateDynamic
【g】继续运行，在 CreateDynamic 方法内暂停。
1 0:006> g 2 Breakpoint 0 hit 3 eax=00c4d7c8 ebx=00000000 ecx=00c4d7c8 edx=008fecb4 esi=02ad7a5c edi=00000000 4 eip=6f166b49 esp=008fec3c ebp=008fed00 iopl=0 nv up ei pl nz na po nc 5 cs=0023 ss=002b ds=002b es=002b fs=0053 gs=002b efl=00000202 6 clr!Assembly::CreateDynamic:（成功断住） 7 6f166b49 6814070000 push 714h
然后我们使用【k】命令，查看是谁调用了这个函数。
1 0:000> k 2 *** WARNING: Unable to verify checksum for C:\Windows\assembly\NativeImages_v4.0.30319_32\System.Xml\040fa6ee0be6d987f3e8edf9010ce68a\System.Xml.ni.dll 3 *** WARNING: Unable to verify checksum for C:\Windows\assembly\NativeImages_v4.0.30319_32\System.Core\44e36f78b5e2f34aba2d7b5667796954\System.Core.ni.dll 4 # ChildEBP RetAddr 5 00 010feef0 6f167543 clr!Assembly::CreateDynamic 6 01 010feef0 6dfef391 clr!AppDomainNative::CreateDynamicAssembly+0xdf 7 02 010fef78 6dfef261 mscorlib_ni!System.Reflection.Emit.AssemblyBuilder..ctor+0xed [f:\dd\ndp\clr\src\BCL\system\reflection\emit\assemblybuilder.cs @ 424] 8 03 010fefd4 6e016558 mscorlib_ni!System.Reflection.Emit.AssemblyBuilder.InternalDefineDynamicAssembly+0x89 [f:\dd\ndp\clr\src\BCL\system\reflection\emit\assemblybuilder.cs @ 569] 9 04 010feffc 6e016527 mscorlib_ni!System.AppDomain.InternalDefineDynamicAssembly+0x28 [f:\dd\ndp\clr\src\BCL\system\appdomain.cs @ 1515] 10 05 010ff02c 6bd100bd mscorlib_ni!System.AppDomain.DefineDynamicAssembly+0x2b [f:\dd\ndp\clr\src\BCL\system\appdomain.cs @ 1221] 11 06 010ff044 6bd0fa1b System_Xml_ni!System.Xml.Serialization.CodeGenerator.CreateAssemblyBuilder+0x8d 12 07 010ff0dc 6bd0f696 System_Xml_ni!System.Xml.Serialization.TempAssembly.GenerateRefEmitAssembly+0xcf 13 08 010ff110 6c09db2a System_Xml_ni!System.Xml.Serialization.TempAssembly..ctor+0xae 14 09 010ff138 6c09da72 System_Xml_ni!System.Xml.Serialization.XmlSerializer.GenerateTempAssembly+0x6a 15 0a 010ff164 6c09d8e7 System_Xml_ni!System.Xml.Serialization.XmlSerializer..ctor+0xd2 16 0b 010ff18c 017710aa System_Xml_ni!System.Xml.Serialization.XmlSerializer..ctor+0x2f 17 WARNING: Frame IP not in any known module. Following frames may be wrong. 18 0c 010ff1e8 01770ffc 0x17710aa 19 0d 010ff200 01770f88 0x1770ffc 20 0e 010ff210 6dfaaa67 0x1770f88 21 0f 010ff244 6c77c5de mscorlib_ni!System.Collections.Generic.List`1..ctor+0xf7 [f:\dd\ndp\clr\src\BCL\system\collections\generic\list.cs @ 99] 22 10 010ff258 017708f2 System_Core_ni+0x1ec5de 23 11 010ff288 6efdf036 0x17708f2 24 12 010ff294 6efe22da clr!CallDescrWorkerInternal+0x34 25 13 010ff2e8 6efe859b clr!CallDescrWorkerWithHandler+0x6b 26 14 010ff354 6f18b11b clr!MethodDescCallSite::CallTargetWorker+0x16a 27 15 010ff478 6f18b7fa clr!RunMain+0x1b3 28 16 010ff6e4 6f18b727 clr!Assembly::ExecuteMainMethod+0xf7 29 17 010ffbc8 6f18b8a8 clr!SystemDomain::ExecuteMainMethod+0x5ef 30 18 010ffc20 6f18b9ce clr!ExecuteEXE+0x4c 31 19 010ffc60 6f187305 clr!_CorExeMainInternal+0xdc 32 1a 010ffc9c 721bfa84 clr!_CorExeMain+0x4d 33 1b 010ffcd4 7224e81e mscoreei!_CorExeMain+0xd6 34 1c 010ffce4 72254338 MSCOREE!ShellShim__CorExeMain+0x9e 35 1d 010ffcfc 765ff989 MSCOREE!_CorExeMain_Exported+0x8 36 1e 010ffcfc 77b27084 KERNEL32!BaseThreadInitThunk+0x19 37 1f 010ffd58 77b27054 ntdll!__RtlUserThreadStart+0x2f 38 20 010ffd68 00000000 ntdll!_RtlUserThreadStart+0x1b
或者我们使用【!clrstack】命令，查看一下调用堆栈，这个命令看的更清楚。
1 0:000> !clrstack 2 OS Thread Id: 0x3534 (0) 3 Child SP IP Call Site 4 010fee44 6f166b49 [HelperMethodFrame_PROTECTOBJ: 010fee44] System.Reflection.Emit.AssemblyBuilder.nCreateDynamicAssembly(System.AppDomain, System.Reflection.AssemblyName, System.Security.Policy.Evidence, System.Threading.StackCrawlMark ByRef, System.Security.PermissionSet, System.Security.PermissionSet, System.Security.PermissionSet, Byte[], Byte[], System.Reflection.Emit.AssemblyBuilderAccess, System.Reflection.Emit.DynamicAssemblyFlags, System.Security.SecurityContextSource) 5 010fef20 6dfef391 System.Reflection.Emit.AssemblyBuilder..ctor(System.AppDomain, System.Reflection.AssemblyName, System.Reflection.Emit.AssemblyBuilderAccess, System.String, System.Security.Policy.Evidence, System.Security.PermissionSet, System.Security.PermissionSet, System.Security.PermissionSet, System.Threading.StackCrawlMark ByRef, System.Collections.Generic.IEnumerable`1<System.Reflection.Emit.CustomAttributeBuilder>, System.Security.SecurityContextSource) [f:\dd\ndp\clr\src\BCL\system\reflection\emit\assemblybuilder.cs @ 424] 6 010fefa8 6dfef261 System.Reflection.Emit.AssemblyBuilder.InternalDefineDynamicAssembly(System.Reflection.AssemblyName, System.Reflection.Emit.AssemblyBuilderAccess, System.String, System.Security.Policy.Evidence, System.Security.PermissionSet, System.Security.PermissionSet, System.Security.PermissionSet, System.Threading.StackCrawlMark ByRef, System.Collections.Generic.IEnumerable`1<System.Reflection.Emit.CustomAttributeBuilder>, System.Security.SecurityContextSource) [f:\dd\ndp\clr\src\BCL\system\reflection\emit\assemblybuilder.cs @ 569] 7 010feffc 6e016558 System.AppDomain.InternalDefineDynamicAssembly(System.Reflection.AssemblyName, System.Reflection.Emit.AssemblyBuilderAccess, System.String, System.Security.Policy.Evidence, System.Security.PermissionSet, System.Security.PermissionSet, System.Security.PermissionSet, System.Threading.StackCrawlMark ByRef, System.Collections.Generic.IEnumerable`1<System.Reflection.Emit.CustomAttributeBuilder>, System.Security.SecurityContextSource) [f:\dd\ndp\clr\src\BCL\system\appdomain.cs @ 1515] 8 010ff028 6e016527 System.AppDomain.DefineDynamicAssembly(System.Reflection.AssemblyName, System.Reflection.Emit.AssemblyBuilderAccess) [f:\dd\ndp\clr\src\BCL\system\appdomain.cs @ 1221] 9 010ff038 6bd100bd System.Xml.Serialization.CodeGenerator.CreateAssemblyBuilder(System.AppDomain, System.String) 10 010ff04c 6bd0fa1b System.Xml.Serialization.TempAssembly.GenerateRefEmitAssembly(System.Xml.Serialization.XmlMapping[], System.Type[], System.String, System.Security.Policy.Evidence) 11 010ff0ec 6bd0f696 System.Xml.Serialization.TempAssembly..ctor(System.Xml.Serialization.XmlMapping[], System.Type[], System.String, System.String, System.Security.Policy.Evidence) 12 010ff128 6c09db2a System.Xml.Serialization.XmlSerializer.GenerateTempAssembly(System.Xml.Serialization.XmlMapping, System.Type, System.String, System.String, System.Security.Policy.Evidence) 13 010ff14c 6c09da72 System.Xml.Serialization.XmlSerializer..ctor(System.Type, System.Xml.Serialization.XmlAttributeOverrides, System.Type[], System.Xml.Serialization.XmlRootAttribute, System.String, System.String, System.Security.Policy.Evidence) 14 010ff184 6c09d8e7 System.Xml.Serialization.XmlSerializer..ctor(System.Type, System.Xml.Serialization.XmlRootAttribute) 15 010ff198 017710aa Example_10_1_4.Program.GetCustomer(Int32, System.String, System.String) [E:\Visual Studio 2022\Source\Projects\AdvancedDebug.NetFramework.Test\Example_10_1_4\Program.cs @ 27] 16 010ff1f4 01770ffc Example_10_1_4.Program+c__DisplayClass0_0.b__0(Int32) [E:\Visual Studio 2022\Source\Projects\AdvancedDebug.NetFramework.Test\Example_10_1_4\Program.cs @ 18] 17 010ff208 01770f88 System.Linq.Enumerable+WhereSelectEnumerableIterator`2[[System.Int32, mscorlib],[System.__Canon, mscorlib]].MoveNext() 18 010ff218 6dfaaa67 System.Collections.Generic.List`1[[System.__Canon, mscorlib]]..ctor(System.Collections.Generic.IEnumerable`1<System.__Canon>) [f:\dd\ndp\clr\src\BCL\system\collections\generic\list.cs @ 99] 19 010ff24c 6c77c5de System.Linq.Enumerable.ToList[[System.__Canon, mscorlib]](System.Collections.Generic.IEnumerable`1<System.__Canon>) 20 010ff260 017708f2 Example_10_1_4.Program.Main(System.String[]) [E:\Visual Studio 2022\Source\Projects\AdvancedDebug.NetFramework.Test\Example_10_1_4\Program.cs @ 17] 21 010ff3f8 6efdf036 [GCFrame: 010ff3f8]
我们终于找到问题了。代码中把解决办法已经写好了。
四、总结
终于写完了，写作的过程是累并快乐着。学习过程真的没那么轻松，还好是自己比较喜欢这一行，否则真不知道自己能不能坚持下来。老话重谈，《高级调试》的这本书第一遍看，真的很晕，第二遍稍微好点，不学不知道，一学吓一跳，自己欠缺的很多。好了，不说了，不忘初心，继续努力，希望老天不要辜负努力的人。