il代码底层运行机制

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1、IL代码底层运行机制     刘强   Cambest@sohu.com2003年5月8日       大家都知道，和Java一样，C#也是基于堆栈的语言。也许对一般人来说，底层的运行细节并不是很重要；但了解这些，对我们理解、运用C#是很有帮助的。下面，我就通过一个很简单的例子来说明IL代码的底层运行机制，也许对你会有一些帮助。       我给出的例子表面上看是一个实现整数相减功能的函数；实际上，我也不知道究竟能够干什么。在实际当中，我们的程序当中会有很多种数据类型、引用类型，为了简便起见，我所给出的示例代码只用了一

2、种数据类型，如下所示：publicintSub(inti,intj)       {           ints;           intt=0;           intr=4;           s=i;           r=i–j;           r+=s+t;           returnr;       }这段代码很简单，任何学过C#的人都能看懂。首先，传入两个整型变量i和j，然后经过内部运算，返回一个整型值。函数体内定义了三个局部变量s，t，r，分别用于保存自定义值以及结果。我们可以

3、将它包装进一个类中，然后将它编译成.dll装配件。运用VS.NET自带的ildasm反汇编工具进行反汇编，我们得到如下IL代码：.methodpublichidebysiginstanceint32 Sub(int32i,int32j)cilmanaged{ //Codesize      22(0x16) .maxstack 3 .localsinit(int32V_0,int32V_1,int32V_2,int32V_3)   ldc.i4.0   stloc.1   ldc.i4.4   stloc.2   ld

4、arg.1   stloc.0   ldarg.1   ldarg.2   sub   stloc.2   ldloc.2   ldloc.0   ldloc.1   add   add   stloc.2   ldloc.2   stloc.3   br.s      IL_0014   ldloc.3   ret}IL代码也可以由VS.NET自带的IL编译工具ilasm编译为.dll装配件或.exe可执行文件。这里，我要对IL中出现的符号作一下简单解释。以点号’.’开头的标号为伪指示代码，只起指示作用，最终不会被J

5、IT编译为本地可执行代码，如“.method”，“.locals”等。而不带点号’.’的标号为IL汇编代码，它们在运行时将会被JIT编译为本地可执行代码，如“ldarg.1”等。每条语句究竟代表了什么样的操作，我们下面在详细讲解。注意：局部变量的下标从0开始，因此要注意我下面所说的“第零个局部变量”等的含义。首先，让我们看一看函数体内的第一条语句：.maxstack 3。从其本身我们也可以猜出该语句说明堆栈的大小。暂且不表，且看下文。第二句：.localsinit(int32V_0,int32V_1,int32V_2,

6、int32V_3)。V_0、V_1、V_2和我们在CS源程序中定义的局部变量s，t，r一一对应，我们大概也能猜到这一句是完成局部变量初始化工作的，但为什么在这里是四个呢？我们明明只定义了三个变量的。那么这由C#编译器自动维护的第四个变量有何作用？也暂且不表，先看下文。ldc.i4.0这条语句作用是在堆栈中载入常数，i4表示该常数为双字长的32位整型数，初始值为0。“ldc”可以理解为“loadconstant”，加载常数。如图a，它完成的操作如同(top)<=0，top=top+1。        stloc.1这条语

7、句作用是将当前栈顶元素存入第一个局部变量。’1’表示操作对象为第一个局部变量。“stloc”可以理解为“storetolocal”，保存局部变量。如图b，它完成的操作如同top=top-1，s<=(top)。        ldc.i4.4这条语句完成的操作如同(top)<=4，top=top+1，如图c。        stloc.2这条语句完成的操作如同top=top-1，t<=(top)，如图d。        ldarg.1        ldarg.2这两条语句作用是在堆栈中载入第一个参数（i）、第二个参数（

8、j）（和局部变量不同，参数的指示下标从1开始）。它完成的操作如同(top)<=i，top=top+1，（top）<=j，top=top+1，如图e。其中，“ldarg”可以理解为“loadargument”，加载参数。        sub这条语句作用是将当前栈顶元素求反，再下加到第二个栈单元中，如图f。它完成的操作如同top=t