读懂IL代码（二）

上一篇提到了最基本的IL代码，应该是比较通俗易懂的，所以有了上一篇的基础之后，这篇便要深入一点点的来讲述了。

首先我必须再来说一些重要的概念：

Evaluation Stack（评估栈）：这是由.NET CLR在执行时候自动管理的记忆体，每一个线程都有自己的评估栈，也就是说，它是用来存储临时变量的线程栈（应该可以这么理解）。值类型存储数据，引用类型存储地址。

Call Stack（调用栈）：这也是由.NET CLR在执行时候自动管理的记忆体，每一个线程都有自己的调用栈，每一次调用method，就会产生一个栈帧（stack frame），当方法结束的时候，此栈帧就会被丢弃。

大家一定疑问怎么都是栈呀，堆到哪里去了嘞，大家别急，下面说：

Managed Heap：这是动态配置的记忆体，由Garbage Collector（GC）执行时自动管理，整个程序共用一个。我把这个理解为托管堆，用来存储引用类型的值。

这一篇主要是以引用类型为主来讲述IL代码。

大家都知道把值类型变成引用类型是采用装箱的操作，所以这里也先说一下装箱的过程：

（1）内存分配，在Managed Heap（托管堆）中分配一个内存空间；

（2）将值类型的字段拷贝到分配的内存中；

（3）将托管堆中的对象地址返回给新的对象，Over。

 

以上是一些基本知识点，现在主要来讲解IL代码：

正规代码如下：

我用Reflector进行查看IL代码：

 

上图就是IL代码了，经过上一篇的介绍，我觉得这里大家应该也看得懂吧，下面我就来解释这段IL代码吧。

.method private hidebysig static void Main(string[] args)cilmanaged
{
    .entrypoint //入口
    .maxstack 2 //评估栈可容纳数据项的最大个数。
    .locals init ( 
        [0] string str,
        [1] int32 num) //定义并初始化参数，并存入局部变量表（Call Stack）中。
    L_0000: nop //No Operation
    L_0001: ldstr "Helius" //将字符串“Helius”压入评估栈中。
    L_0006: stloc.0  //将字符串从评估栈中弹出，赋值给局部变量表的第0个变量。
    L_0007: ldc.i4.s 0x1b //解析：int类型的数值大小不一样，IL代码也是不一样的。比如int i=-1;IL代码为ldc.i4.M1；当i的值大于等于9的时候，IL代码就为ldc.i4.s(i的十六进制表示形式)，当i的值小于等于-2时，IL代码表示为ldc.i4.s(i)。
    L_0009: stloc.1 //将值从评估栈中弹出，赋值给局部变量表的第1个变量。
    L_000a: ldloca.s num //取出局部变量表中num的值“27”并压入评估栈中。
    L_000c: call instance string [mscorlib]System.Int32::ToString() //从评估栈中取出数值“27”,调用ToString方法转成string类型并将引用存入评估栈中。
    L_0011: ldloc.0 //取出局部变量表中的第0个位置元素值“Helius”，并压入评估栈，（此时评估栈中有两个值，字符串“Helius”和“27”的引用地址）。
    L_0012: call string [mscorlib]System.String::Concat(string, string) //调用String类的Concat方法把字符串拼接并存入托管堆中，把引用地址返回给评估栈。
    L_0017: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string) //调用输出方法，调用输出方法后评估栈中的值（指向托管堆中字符的地址）会被回收。
    L_001c: nop  
------------------------------------------分割线---------------------------------------------------------------------------------------------------
    L_001d: ldloc.1 //取局部变量表中的第1个位置参数num值，存入评估栈中。
    L_001e: box int32 //把num值27装箱，并返回托管堆中的地址存入评估栈中。
    L_0023: ldloc.0 //去局部变量表中的第0个参数，并压入评估栈中。
    L_0024: call string [mscorlib]System.String::Concat(object, object)//弹出评估栈中两个值，并调用String的Concat方法把字符拼接，存入托管堆中，并返回引用地址到评估栈中。
    L_0029: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string) //调用输出方法。
    L_002e: nop 
    L_002f: call valuetype [mscorlib]System.ConsoleKeyInfo [mscorlib]System.Console::ReadKey()//调用ReadKey方法
    L_0034: pop //把评估栈的内容清空
    L_0035: ret //return 标记返回
}

以图来解释上面的例子可能更明白一点（程序员学会画图很重要，我记得去面试的时候，面试官还叫我画项目的架构图）：
图1



图2




图3

 从以上的图中可以明显看出调用方法与装箱的流程。引用类型都是存放在托管堆里面的，而栈只存放引用类型的地址，这点是要特别注意的。

下一篇我会写方法，委托和类的IL代码解析。