Исправление TypeLoadException в .NET Reflection Emit для универсальных интерфейсов

Question

Как использовать .NET reflection для создания универсальных интерфейсов и класса, который их реализует? Я encountering TypeLoadException ошибки при попытке реализации универсальных интерфейсов с конкретными аргументами типов с помощью System.Reflection.Emit. Сообщения об ошибках указывают на проблемы с сигнатурами методов и их реализациями. Вот мой код, который пытается создать интерфейсы и класс, эквивалентные этому C#:

csharp

public interface MyInterface1
{
    void IfaceMethod(int arg);
}

public interface MyInterface2<T>
{
    void IfaceMethod(int arg);
}

public interface MyInterface3<T>
{
    void IfaceMethod(T arg);
}

public class MyClass : MyInterface1, MyInterface2<double>, MyInterface3<int>
{
    void MyInterface1.IfaceMethod(int arg)
    {
        Console.WriteLine(...);
    }

    void MyInterface2<double>.IfaceMethod(int arg)
    {
        Console.WriteLine(...);
    }

    void MyInterface3<int>.IfaceMethod(int arg)
    {
        Console.WriteLine(...);
    }
}

Когда я использую reflection для создания этих типов, я получаю ошибки вроде:

‘Type ‘MyClass’ tried to override method ‘fn_0’ but does not implement or inherit that method.’
‘Signature of the body and declaration in a method implementation do not match.’

Вот исправленная версия моего кода, которая работает:

csharp

using System;
using System.Reflection;
using System.Reflection.Emit;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

class Test
{
    static void Main()
    {
        string example_name = "Interface example";
        AssemblyName asm_name = new AssemblyName(example_name);
        AssemblyBuilder asm_builder = AssemblyBuilder.DefineDynamicAssembly(asm_name, AssemblyBuilderAccess.Run);
        ModuleBuilder module_builder = asm_builder.DefineDynamicModule(example_name);

        TypeBuilder class_builder = module_builder.DefineType("MyClass", TypeAttributes.Public | TypeAttributes.Class);

        TypeBuilder interface1_builder = module_builder.DefineType("MyInterface1", TypeAttributes.Public | TypeAttributes.Interface | TypeAttributes.Abstract);
        TypeBuilder interface2_builder = module_builder.DefineType("MyInterface2", TypeAttributes.Public | TypeAttributes.Interface | TypeAttributes.Abstract);
        TypeBuilder interface3_builder = module_builder.DefineType("MyInterface3", TypeAttributes.Public | TypeAttributes.Interface | TypeAttributes.Abstract);
        Type[] interface2_generics = interface2_builder.DefineGenericParameters(["T"]);
        Type[] interface3_generics = interface3_builder.DefineGenericParameters(["T"]);

        MethodAttributes method_attributes = MethodAttributes.Public | MethodAttributes.Virtual | MethodAttributes.Abstract;
        List<MethodBuilder> interface_method_builders = new List<MethodBuilder>();
        interface_method_builders.Add(interface1_builder.DefineMethod("IfaceMethod", method_attributes, null, [typeof(int)]));
        interface_method_builders.Add(interface2_builder.DefineMethod("IfaceMethod", method_attributes, null, [typeof(int)]));
        interface_method_builders.Add(interface3_builder.DefineMethod("IfaceMethod", method_attributes, null, interface3_generics));
        
        interface1_builder.CreateType();
        interface2_builder.CreateType();
        interface3_builder.CreateType();
        
        List<Type> interfaces = new List<Type>();
        interfaces.Add(interface1_builder);
        interfaces.Add(interface2_builder.MakeGenericType([typeof(double)]));
        interfaces.Add(interface3_builder.MakeGenericType([typeof(int)]));
        
        for(int i = 0; i < interfaces.Count; i++){
            Type interface_type = interfaces[i];
            MethodInfo interface_method = interface_method_builders[i];
            try
            {
                interface_method = TypeBuilder.GetMethod(interface_type, interface_method); /* на случай, если это метод из универсального интерфейса */
            }
            catch(Exception)
            {
            }
            
            class_builder.AddInterfaceImplementation(interface_type);

            string method_name = "fn_"+i;
            MethodBuilder class_method = class_builder.DefineMethod(method_name, MethodAttributes.Public | MethodAttributes.Virtual | MethodAttributes.Final, null, [typeof(int)]);
            ILGenerator il = class_method.GetILGenerator();
            il.EmitWriteLine("Hello from " + method_name + " implementing IfaceMethod from " + interface_type.Name);
            il.Emit(OpCodes.Ret);

            class_builder.DefineMethodOverride(class_method, interface_method);
        }

        Type class_type = class_builder.CreateType();
        object obj = Activator.CreateInstance(class_type);
        List<MethodInfo> methods = class_type.GetInterfaces().Select(i => i.GetMethod("IfaceMethod")).ToList();
        Object[] args = [123];
        foreach(MethodInfo method in methods){
            method.Invoke(obj, args);
        }
    }
}

В чем была ключевая проблема в моей первоначальной реализации, и как исправленная версия ее решает?

Исправление TypeLoadException в .NET Reflection Emit для универсальных интерфейсов

Содержание

Анализ основной проблемы

Ключевые проблемы в исходной реализации

Как исправленная версия решает эти проблемы

1. Правильный порядок создания типов

2. Правильная обработка универсальных интерфейсов

3. Разрешение методов интерфейса после создания экземпляра

4. Определение переопределения метода

5. Уникальные имена методов с правильным связыванием

Критические детали реализации

Определение метода интерфейса

Создание экземпляра универсального интерфейса

Шаблон реализации метода

Лучшие практики для Reflection.Emit с универсальными интерфейсами

Распространенные ловушки и решения

Ловушка: Нарушения ограничений универсального типа

Ловушка: Проблемы с параметрами ‘in’

Ловушка: Конфликты версий сборок

Источники