一、前言
IL是什么?
Intermediate Language (IL)微软中间语言
C#代码编译过程?
C#源代码通过LC转为IL代码,IL主要包含一些元数据和中间语言指令;
JIT编译器把IL代码转为机器识别的机器代码。如下图
语言编译器:无论是VB code还是C# code都会被Language Compiler转换为MSIL
MSIL的作用:MSIL包含一些元数据和中间语言指令
JIT编译器的作用:根据系统环境将MSIL中间语言指令转换为机器码
为什么ASP.NET网站第一次运行时会较慢,而后面的执行速度则会相对快很多?
当你第一次运行.NET开发的站点时,CLR会将MSIL通过JIT进行编译,最终转换为执行速度非常快的Native Code。这可以解释。
为什么要了解IL代码?
如果想学好.NET,IL是必须的基础,IL代码是.NET运行的基础,当我们对运行结果有异议的时候,可以通过IL代码透过表面看本质;
IL也是更好理解、认识CLR的基础;
大量的实例分析是以IL为基础的,所以了解IL,是读懂他人代码的必备基础,同时自己也可以获得潜移默化的提高;
二、如何把ILDasm导入到VS中
想要看IL代码需要使用ILDasm工具,工具一般在电脑的
C:\Program Files (x86)\Microsoft SDKs\Windows\v7.0A\bin\ildasm.exe
也可以下载ILSpy:http://ilspy.net/
把ILDasm导入到VS工具中,使用方便,具体如下:工具 - > 外部工具
导入之后,vs工具里面就有ILDasm工具了。以后想看IL代码方便多了。
IL代码通过ILDasm反编译后(左图),ILDasm图标意义(右图)
三、分析IL代码
在分析IL代码之前,要先理解几个概念:
图片来源:https://msdn.microsoft.com/zh-tw/library/dd229210.aspx
Managed Heap(托管堆):这就是NET中的托管堆,用来存放引用类型,它是由GC(垃圾回收器自动进行回收)管理;
Call Stack(调用堆栈):调用堆栈:调用堆栈是一个方法列表,按调用顺序保存所有在运行期被调用的方法。
Evaluation Stack(计算堆栈):每个线程都有自己的线程栈,IL 里面的任何计算,都发生在 Evaluation Stack 上,其实就是一个 Stack 结构。可以 Push,也可以 Pop。
可以对照IL指令:指令列表,一步一步来分析IL代码
1、用C#写一个简单控制台应用程序
using System; namespace ILDemo { class Program { static void Main(string[] args) { int i = 1; int j = 2; int k = 3; int answer = i + j + k; Console.WriteLine("i+j+k=" + answer); Console.ReadKey(); } } }
2、 用ILDasm打开bin下的.exe文件查看代码,具体IL代码如下:
.method private hidebysig static void Main(string[] args) cil managed { .entrypoint // 代码大小 42 (0x2a) .maxstack 2 .locals init ([0] int32 i, [1] int32 j, [2] int32 k, [3] int32 answer) IL_0000: nop IL_0001: ldc.i4.1 IL_0002: stloc.0 IL_0003: ldc.i4.2 IL_0004: stloc.1 IL_0005: ldc.i4.3 IL_0006: stloc.2 IL_0007: ldloc.0 IL_0008: ldloc.1 IL_0009: add IL_000a: ldloc.2 IL_000b: add IL_000c: stloc.3 IL_000d: ldstr "i+j+k=" IL_0012: ldloc.3 IL_0013: box [mscorlib]System.Int32 IL_0018: call string [mscorlib]System.String::Concat(object, object) IL_001d: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string) IL_0022: nop IL_0023: call valuetype [mscorlib]System.ConsoleKeyInfo [mscorlib]System.Console::ReadKey() IL_0028: pop IL_0029: ret } // end of method Program::Main
3、会用到的IL指令:
nop:无操作
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。
call:调用由传递的方法说明符指示的方法。
box:将值类转换为对象引用,就是装箱,同理可以知道拆箱unbox
ldc.i4.X:把int32的值推送到计算堆栈
stloc.X:把计算堆栈顶部的值放到调用堆栈索引为X处
ldloc.X:把调用堆栈X处的值复制到计算堆栈
4、理解注释后的代码
.method private hidebysig static void Main(string[] args) cil managed { .entrypoint //程序入口 // 代码大小 42 (0x2a) .maxstack 2 // 计算出计算堆栈的能存几个值 .locals init ([0] int32 i, [1] int32 j, [2] int32 k, [3] int32 answer) //定义int32类型的i,j,k,answer IL_0000: nop //无操作 IL_0001: ldc.i4.1 //把i的值放到计算堆栈上 IL_0002: stloc.0 //把计算堆栈顶部的值(i的值)放到调用堆栈索引0处 IL_0003: ldc.i4.2 //把j的值放到计算堆栈上 IL_0004: stloc.1 //把计算堆栈顶部的值(j的值)放到调用堆栈索引1处 IL_0005: ldc.i4.3 //把k的值放到计算堆栈上 IL_0006: stloc.2 //把计算堆栈顶部的值(k的值)放到调用堆栈索引2处 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: add //相加 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: stloc.3 //把计算堆栈顶部的值(add的值)放到调用堆栈索引3处 IL_000d: ldstr "i+j+k=" //推送对元数据中存储的字符串的新对象引用。 IL_0012: ldloc.3 //把调用堆栈索引为3处的值复制到计算堆栈 IL_0013: box [mscorlib]System.Int32 //装箱 IL_0018: call string [mscorlib]System.String::Concat(object,object) //调用内部方法 IL_001d: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string) //调用WriteLine IL_0022: nop //无操作 IL_0023: call valuetype [mscorlib]System.ConsoleKeyInfo [mscorlib]System.Console::ReadKey() //调用ConsoleKey IL_0028: pop //无操作 IL_0029: ret //return } // end of method Program::Main
四、最后
IL是跟我高级架构经理的分享和博客园相关的博客学习总结的,最后留2个题目,也是我的高级架构经理分享中提到的两个好玩的问题,也能看出对IL的掌握的程度
答案后续公布。