了解.Net中的32位與64位

Question

我總是繞過構建64位桌面應用程序的問題，因為我在某種程度上認為這不是一件容易的事情，而且我想我並不是真的理解解決方案“配置管理器”對話框，平台和配置。

無論如何，我只是嘗試通過簡單地將所有解決方案項目的平台更改為x64來轉換現有應用程序，並且它有效。 我遇到的唯一問題是其中一個項目引用的C ++ DLL，需要重建為x64。

所以我的問題（最后）是：為什么我只有C ++ DLL的問題，但我的解決方案中的項目引用的許多.Net程序集DLL都沒問題？

究竟是什么決定了我的應用程序是否構建為64位？ 我將所有解決方案的項目更改為“x64”，但如果將它們保留為“任何CPU”，它是否仍然有用，我只將WPF（啟動）項目更改為“x64”？

編輯

所以最后我似乎只能將所有項目平台設置為“任何CPU”而不是“x64”（TFS服務器無法使用后者運行單元測試）。 甚至引用非托管64位DLL的項目也很滿意（不確定原因）。

訣竅是取消選中WPF（啟動）項目屬性中的Prefer 32-bit選項。 構建的應用程序現在作為64位應用程序運行，並且TFS /單元測試運行愉快。

Answer 1

從正確性的角度來看，32/64僅在您與本機代碼進行互操作，使用低級不安全功能或分配大量（> 4GB）內存時才有意義。 如果不考慮這些因素，您可以使用AnyCpu。 AnyCpu代碼將默認為您的主機操作系統位數（盡管可以更改默認值），因此對於大多數人來說，它最終將以64位進程運行。

有時性能原因顯然需要32或64位。 32位應用程序通常會更加緩存友好。 計算綁定應用程序在以64位進程運行時應該表現更好（盡管並非總是如此）。

Answer 2

TL; DR ：.Net程序集從不匯編到機器特定指令中，而是編譯成在.Net虛擬機下運行的MSIL，在運行時，VM使用JITer生成可由CPU執行的機器指令。

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“中斷”目標文件的32bit和64bit之間的差異是： 指針大小 ， 內存模型 ，最重要的是指令集架構（ISA） 。 讓我們分解每一點，看看為什么.Net組件大多不受影響。

點大小（或長度）

在32bit執行環境中，指針長度為32位，正如您所希望的那樣，它們是64位長。 這個事實可以通過以下兩種方式之一破壞你的裝配：

1. 包含指針的結構將具有內部存儲器結構更改，因為它們需要更多（或更少）字節來存儲指針。
2. 指針算術 - 一些聰明的開發人員喜歡玩指針，屏蔽它們，添加它們等等。 在某些情況下，指針的大小可以是這些計算的積分，以產生正確的結果。

為什么.Net程序集不受影響

由於.Net語言是safe - 你不能使用指針（通常，除非你處於不安全的環境下）。 沒有選擇使用指針解決了第二點。 至於第一點 - 這就是你可以獲得類的大小（使用sizeof ）而不是包含類引用的struct的大小的原因。

記憶模型

舊的32bit處理器曾經有一個稱為Memory segmentation的功能，允許OS或Supervisor program聲明使用稱為Segment registers特殊CPU registers訪問的內存區域。 在64bit此功能大多被禁用。 因此，在內存分段下編譯的程序可能在非分段環境中工作時會出現問題。

為什么.Net程序集不受影響

通常我們不處理這個低級別的內存，這是可能的，因為.Net virtual machine將在下一點解釋。

指令集架構

32bit和64bit （ x86和AMD64 ）是相似但完全不同的ISAs ，這意味着組裝在一個下運行的代碼不會在另一個下運行。 所以與其他兩點不同的是，不管你寫的是什么，這個都會破壞你的裝配。

為什么.Net程序集不受影響

那么.Net程序集怎么可能被編譯為Any CPU ？ 訣竅在於，當您編譯.Net語言時，您從未組裝它。 這意味着當您按下compile您只需將代碼編譯為未組裝的中間對象（稱為.Net程序集）（即，不通過匯編程序運行）。

通常，當您使用C/++編譯代碼時，首先通過編譯運行它，然后生成一些assembly instructions指令，然后將這些指令傳遞給生成machine instructions的assembler 。 CPU只能執行這些machine instructions 。

.Net語言是不同的，如上所述，當您編譯.Net語言時，您通過編譯器運行它並停在那里，不涉及匯編程序。 這里的編譯也生成一些assembler instructions但與c/c++編譯生成的assembler instructions不同，這些指令與機器無關，它們是用MSIL - Microsoft intermediate language編寫的。 沒有CPU知道如何執行這些指令，因為就像普通的匯編程序指令一樣，它們也必須組裝成機器指令。

訣竅是這一切都發生在運行時，當用戶打開程序時，他啟動了程序運行的.Net runtime的實例，程序永遠不會直接針對本機計算機本身運行。 當你的程序需要在.Net虛擬機中調用一個名為JITer - just in time compiler的特殊組件的方法時JITer - just in time compiler的任務是將這個方法從MSIL組裝到特定於機器的機器指令上安裝.Net框架。