在编译期间修改 IL：声明常量自定义结构的解决方法

Question

我正在编写一个基于 Trits 而不是 Bits 的三元计算库。 Trits 可以具有三个值。有时表示为 0,1 和 2，有时表示为 -1、0 和 1。我将它们称为“下”、“中”和“上”。

在某些情况下，将这些自定义结构值作为常量很有用。目前，我正在使用静态只读值来解决它：

global using trit = Ternary3.Trit;
global using static Ternary3.Trit.Values;

public readonly partial struct Trit
{
    [SpecialName]
    private readonly sbyte value__;

    private Trit(byte value) => value__ = value;

    public readonly struct Values
    {
        public static readonly Trit down = new Trit(0);
        public static readonly Trit middle = new Trit(1);
        public static readonly Trit up = new Trit(2);
    }
}

这使得：

void MyMethod(bool b, trit t) => ...

...

MyMethod(true, up);

在某些情况下，必须使用实际常量。例如，在属性中。 一种更高级的解决方法是使用枚举和隐式转换：

global using trit = Ternary3.Trit;
global using static Ternary3.Trit.Values;

public readonly partial struct Trit
{
    ...

    public enum Values : byte
    {
        down,
        middle,
        up
    }

    public static implicit operator Trit(Trit.Values value) => new Trit((byte)value);
}

但是，这仍然不是真正的结构常量，在纯 C# 中无法实现。

但是，如果您使用 ildasm 进行反编译，请修改中间语言 (CIL) .field public static initonly valuetype Ternary3.Trit up 至 .field public staticliteral valuetype Ternary3.Trit up = uint8(0x02)，并使用ilasm重新编译，你会得到一个包含你想要的常量的dll。

现在的问题是：修改 CIL 的好方法是什么？ 我找到了 InlineIL.Fody NuGet 包，但我找不到创建字段声明的方法，更不用说文字字段声明了。

我走在正确的轨道上吗？

编辑

作为管道胶带修复，我创建了一个 powershell 脚本，该脚本调用 ildasm，替换常量，然后调用 ilasm。这将创建一个在我测试过的任何运行时和语言上按预期工作的库。然而，我仍在寻找更好的方法来操纵 il。

param([string]$DllName);
$Ildasm = """C:\Program Files (x86)\Microsoft SDKs\Windows\v10.0A\bin\NETFX 4.8 Tools\x64\ildasm.exe"""
$CilName = "$DllName.il"
Start-Process $Ildasm -Argument "$DllName /OUT:$CilName"

# replace 
#.field public static initonly valuetype Ternary3.Trit down
#.field public static initonly valuetype Ternary3.Trit middle
#.field public static initonly valuetype Ternary3.Trit up
# by
#.field public static literal valuetype Ternary3.Trit down = uint8(0x00)
#.field public static literal valuetype Ternary3.Trit middle = uint8(0x01)
#.field public static literal valuetype Ternary3.Trit up = uint8(0x02)

$FixedCilName = "$DllName.fixed.il"
(Get-Content $CilName). replace(".field public static initonly valuetype Ternary3.Trit down", ".field public static literal valuetype Ternary3.Trit down = uint8(0x00)").replace(".field public static initonly valuetype Ternary3.Trit middle", ".field public static literal valuetype Ternary3.Trit middle = uint8(0x01)").  replace(".field public static initonly valuetype Ternary3.Trit up", ".field public static literal valuetype Ternary3.Trit up = uint8(0x02)") | Set-Content $FixedCilName
Remove-Item $CilName

$Ilasm = """C:\Windows\Microsoft.NET\Framework64\v4.0.30319\ilasm.exe"""
Start-Process $Ilasm -Argument "/DLL ""$FixedCilName"" /OUTPUT=""$DllName"""

Remove-Item $FixedCilName

它确实生成了某种正确的代码。

• 编辑 *

我编写了一个小型自定义 Fody Code Weaver 来创建常量自定义结构。这种方法也有点工作，但它仍然有一个缺点，即无法在与实际代码相同的解决方案中进行单元测试：Visual Studio 会忽略 Fody 修改。