由浅入深CIL系列:1.初步认识CIL通用中间语言

         CIL简介：CIL（Common Intermediate Language）中文名为通用中间语言，注意它曾经被称为微软中间语言或MSIL，它是一种类似于JAVA字节码的语言。在微软语言平台中，不管程序员使用C#、VB.NET或者J#等语言编写的程序进行编译的时候，编译器将这几种语言编写的源代码编译为CIL（微软中间语言）语言，此时再通过JIL（Just In Time实时编译器）编译为针对各种不同CPU的指令（注意因为是实时的编译器，所以它运行的时候是只运行需要编译的CIL语言段，而不是全部一下编译完，这是为了提高效率。）

        了解CIL好处：1.本系列文章用于研究和探讨CIL中间语言，在实际应用中能够让你选择更好的语法，例如：是选择For还是选择Foreach做循环遍历？

                       2.深入的了解.NET内存的分配以及底层的语言运行原理。例如：.Net值类型和引用类型的内存分配？

                       3.使用System.Reflection.Emit下的Emit加载CIL命令，动态创建类。

        初步认识CIL：

        一、我们新建一个C#语言编写的控制台程序命名为ConsoleApplication6，然后键入以下代码：

  
  

   
   namespace
   
    ConsoleApplication6
{
 
   
   class
   
    Program
 {
 
   
   static
   
    
   
   void
   
    Main(
   
   string
   
   [] args)
 {
 
   
   string
   
    a 
   
   =
   
    
   
   "
   
   Hello World!
   
   "
   
   ;
 Console.WriteLine(a);
 }
 }
}
  
  

        二、很明显上面的语句将会在控制台输出一个字符串“Hello World!”，那么这个控制台程序的CIL语言是怎样的呢？我们下面可以通过VS2010自带的SDK工具IL Disassembler（ILDASM）打开上面应用程序创建的ConsoleApplication6.exe文件，以查看其CIL语言。如下图方式以打开ILDASM工具：

        打开ILDASM工具界面如下：

        本图代表一个ConsoleApplication6的命名空间下有一个类叫ConsoleApplication6.Program，这个类下面有一个类清单(.class private auto ansi beforefieldinit)+默认构造函数(.ctor:void())+静态函数(Main:void(string[]))。

        注意：上图的界面中有一些红色的三角形，或者蓝色的盾形等分别代表更多信息或者是命名空间等信息，其具体含义如下图所示：

        三、点击默认构造函数.ctor:void()我们可以看到这个构造函数的CIL语言如下：

  
  

   
    .method 
   
   public
   
    hidebysig specialname rtspecialname 
 
   
   //
   
   .method表示对方法
   
   

   
    instance 
   
   void
   
    .ctor() cil managed
 {
 
   
   //
   
    代码大小 7 (0x7)
   
   

   
    .maxstack 
   
   8
   
   
 IL_0000: ldarg.
   
   0
   
   
 IL_0001: call instance 
   
   void
   
    [mscorlib]System.Object::.ctor()
 IL_0006: ret
 } 
   
   //
   
    end of method Program::.ctor
  
  

           ldarg.0 将索引为 0 的参数加载到计算堆栈上

           call 调用由传递的方法说明符指示的方法

           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

           意义：将索引为0的参数加载到堆栈上，然后调用System.Object对象的构造函数实例化对象，然后返回。          

        四、点击静态函数Main:void(string[])，可以打开一个界面，界面内看到CIL语言如下：

  
  

   
   .method 
   
   private
   
    hidebysig 
   
   static
   
    
   
   void
   
    Main(
   
   string
   
   [] args) cil managed
{
 .entrypoint 
   
   //
   
   程序进入点
 
   
   //
   
    代码大小 15 (0xf)
   
   

   
    .maxstack 
   
   1
   
    
   
   //
   
   堆栈分配
   
   

   
    .locals init ([
   
   0
   
   ] 
   
   string
   
    a) 
 IL_0000: nop 
 IL_0001: ldstr 
   
   "
   
   Hello World!
   
   "
   
   //
   
   压入字符串,堆栈压操作
   
   

   
    IL_0006: stloc.
   
   0
   
    
   
   //
   
   从计算堆栈的顶部弹出当前值并将其存储到索引 0 处的局部变量列表中。 
   
   

   
    IL_0007: ldloc.
   
   0
   
    
   
   //
   
   将索引 0 处的局部变量加载到计算堆栈上。
   
   

   
    IL_0008: call 
   
   void
   
    [mscorlib]System.Console::WriteLine(
   
   string
   
   ) 
 
   
   //
   
   呼叫WriteLine函数打印Hello World
   
   

   
    IL_000d: nop
 IL_000e: ret 
   
   //
   
   返回
   
   

   
   } 
   
   //
   
    end of method Program::Main
  
  

        通过本文章，我们初步的认识了CIL中间语言。也认识了一些CIL的指令代码