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  • MSIL入门(一)C#代码与IL代码对比

    基础概念

    Microsoft中间语言(MSIL),也成为通用中间语言(CIL),是一组与平台无关的指令,由特定于语言的编译器从源代码生成。MSIL是独立于平台的,因此,他可以在任何公共语言基础架构支持特定的环境上执行。

    通过JIT编译器将MSIL转换为特定计算机环境的特定机器代码。这是在执行MSIL之前完成的,同样,MSIL在需求的基础上转换为机器代码,既JIT编译器根据需要而不是整个MSIL进行编译。

    公共语言运行时(CLR)中的执行过程:执行过程包括创建MSIL以及通过JIT编译器将MSIL转换为机器代码,如下所示:

    • 在CLR的编译期间,特定于语言的编译器会将源代码转换为MSIL。此外,与MSIL一起,在编译中还会生成元数据。元数据包含诸如代码中类型的定义和签名,运行时信息等信息。
    • 通过组装MSIL,可以创建一个公共语言基础结构(CLI)组装。该程序集基本上是用于安全性,部署,版本控制等已编译的代码库,它具有两种类型,进程程序集(EXE)和程序集(DLL)。
    • 然后JIT编译器将Microsoft中间语言(MSIL)转换为特定于JIT编译器运行所在的计算机环境的机器代码。MSIL在需求的基础上转换器为机器代码,即JIT编译器根据需要而不是整个MSIL进行编译。
    • 然后,由JIT编译器获得的机器代码由计算机的处理器执行。

    打印字符串

    static void Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine("HelloWord!");
    }
    

    .entrypoint 定义程序的入口点,该函数在程序启动时由.NET运行库调用

    .maxstack 定义函数代码所用堆栈的最大深度

    .ldstr string把一个字符串常量装入堆栈

    call function(parameters)调用静态函数,函数的参数必须在函数调用前装入堆栈

    pop 取出栈顶的值,当我们不需要把值存入变量时使用

    ret 从当前方法返回,并将返回值(如果存在)从调用方的计算堆栈推送到被调用方的计算堆栈上。

      .method private hidebysig static void
        Main(
          string[] args
        ) cil managed
      {
        .entrypoint //主函数,程序的入口
        .maxstack 8 //栈的最大深度。
    
        // [8 9 - 8 10] 
        IL_0000: nop //什么都不做
    
        // [9 13 - 9 45]
        IL_0001: ldstr        "HelloWord!" //把字符串压入堆栈
        IL_0006: call         void [System.Console]System.Console::WriteLine(string) //调用WriteLine
        IL_000b: nop //什么都不做
    
        // [10 9 - 10 10]
        IL_000c: ret //return
    
      } // end of method Program::Main
    

    数据运算

    add 2个值相加。命令的参数必须在调用前装入堆栈,该函数从堆栈中移除参数并把运算后的结果压入堆栈。

    sub 2个值相减

    mul 2个值相乘

    static void Main(string[] args)
    {
        int x = 1;
        Console.WriteLine(x * 3 + 1 - 1);
    }
    
      .method private hidebysig static void
        Main(
          string[] args
        ) cil managed
      {
        .entrypoint  //主函数,程序的入口
        .maxstack 2  //栈的最大深度
        .locals init (
          [0] int32 x,
          [1] int32 y,
          [2] int32 z //本地变量定义,定义int类型的 x、y、z
        )
    
        // [8 9 - 8 10]
        IL_0000: nop //什么都不做
    
        // [9 13 - 9 23]
        IL_0001: ldc.i4.1  //把x的值放到计算堆栈上
        IL_0002: stloc.0  //把计算堆栈顶部的值(x)放到调用堆栈索引0处
    
        // [10 13 - 10 23]
        IL_0003: ldc.i4.3 //把z的值放到计算堆栈上
        IL_0004: stloc.1      //把计算堆栈顶部的值(y)放到调用堆栈索引1处
    
        // [11 13 - 11 23]
        IL_0005: ldc.i4.1 //把x的值放到计算堆栈上
        IL_0006: stloc.2      //把计算堆栈顶部的值(z)放到调用堆栈索引2处
    
        // [12 13 - 12 46]
        IL_0007: ldloc.0       //把调用堆栈索引为0处的值复制到计算堆栈
        IL_0008: ldloc.1      //把调用堆栈索引为1处的值复制到计算堆栈
        IL_0009: mul //相乘
        IL_000a: ldloc.2  //把调用堆栈索引为2处的值复制到计算堆栈
        IL_000b: add //相加
        IL_000c: ldloc.2      //把调用堆栈索引为2处的值复制到计算堆栈
        IL_000d: sub //相减
        IL_000e: call         void [System.Console]System.Console::WriteLine(int32) //调用WriteLine
        IL_0013: nop //什么都不做
    
        // [13 9 - 13 10]
        IL_0014: ret //return
    
      } // end of method Program::Main
    

    Reference

    https://www.geeksforgeeks.org/cil-or-msil-microsoft-intermediate-language-or-common-intermediate-language/

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/yyfh/p/13251372.html
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