初识Ildasm.exe——IL反编译的实用工具

Ildasm.exe 概要：

一.前言：

     微软的IL反编译实用程序——Ildasm.exe，可以对可执行文件（ex，经典的控制台Hello World 的 exe 可执行文件）抽取出 IL 代码，并且给出命名空间以及类的视图。在讲述如何反编译之前，有必要从虚拟CPU的角度来看CLR，这样有助于先从正面了解代码执行过程。

虚拟CPU： 

    .NET 程序，其核心皆为 CLR ，而同时CLR的功能却与CPU非常相近，其中CLR执行IL代码（或叫做，IL指令）、操作数据，只不过操作的代码不同：CPU操作机器语言，而CLR操作IL代码。

由上，上述讲解的是从IL--机器语言的过程，而Ildasm则可以实现将可执行程序（机器语言）--IL代码，这就是Ildasm的主要功能。 

    在Anytao的《你必须知道的.NET》中对IL代码专门做了说明，虽然暂时悟不透其"深远意义"，但我还是愿意去开始我的IL之旅的，呵呵~。 在此我们先看，Anytao对于掌握（或者了解） IL代码的重要性：

1.通用的语言基础是.NET运行的基础，当我们对运行结果有异议的时候，如何透过表面看本质，IL是必须的基础； 

2. IL也是更好理解、认识CLR的基础；

3.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； 

    有上述3条影响，足以让任何一个有追求的人都鼓足劲，去开始IL之旅了（自然包括我，呵呵~）。

 

二 .Ildasm.exe 的使用方法：

在应用Ildasm.exe具体反编译代码之前，先附上MSDN对于用Ildasm.exe反编译的经典帮助示例： 

 

然后我们用Ildasm.exe具体反编译经典的"Hello World"控制台程序的可执行文件，展现出来的视图为：

 

分析具体IL代码：

1.MANIFEST清单：

     MANIFEST是一个附加信息列表，主要包含程序集的一些属性，如程序集名称、版本号、哈希算法等；

2.ConsoleApplication1.Program类：

    这才是我们介绍的主角。 

首先是Program类： 代码为

. class   private  auto ansi beforefieldinit ConsoleApplication1.Program
       extends [mscorlib]System.Object
{
}  //  end of class ConsoleApplication1.Program

1）.class，表示Program是一个类。并且它继承自程序集—mscorlib的System.Object类；

2）private，表示访问权限；

3）auto，表示程序的内存加载全部由CLR来控制；

4）ansi，是为了在没有托管代码与托管代码之间实现无缝转换。这里主要指C、C++代码等；

5）beforefieldinit，是用来标记运行库（CLR）可以在静态字段方法生成后的任意时刻，来加载构造器（构造函数）;

 

其次是 .otor方法，代码为：

.method  public  hidebysig specialname rtspecialname 
        instance  void   .ctor() cil managed
{
   //  Code size       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

1）cil managed:表示其中为IL代码，指示编译器编译为托管代码；

2）.maxstack:表示调用构造函数.otor期间的评估堆栈(Evaluation Stack) ;

3)IL_0000:标记代码行开头；

4）ldarg.0:表示转载第一个成员参数，在实例方法中指的是当前实例的引用；

5）call：call一般用于调用静态方法，因为静态方法是在编译期就确定的。而这里的构造函数.otor()也是在编译期就制定的。而另一指令callvirt则表示调用实例方法， 它是在运行时确定的，因为如前述，当调用方法的继承关系时，就要比较基类与派生类的同名函数的实现方法（virtual和new），以确定调用的函数所属的Method Table；

6）ret：表示执行完毕，返回；

 

最后是Main（）方法，代码为：

.method  private  hidebysig  static   void   Main() cil managed
{
  .entrypoint
   //  Code size       13 (0xd)
  .maxstack   8
  IL_0000:  nop
  IL_0001:  ldstr       " Hello world "
  IL_0006:  call        void  [mscorlib]System.Console::WriteLine( string )
  IL_000b:  nop
  IL_000c:  ret
}  //  end of method Program::Main

1） .entrypoint指令表示CLR加载程序时，是首先从.entrypoint开始的，即从Main方法作为程序的入口函数；

2）ldstr：表示将字符串压栈，在这里就是将"Hello World." 压栈；

3）hidebysig:表示当把此类作为基类，存在派生类时，此方法不被继承，同上构造函数；

 

   至此，我们对IL代码的一些指令有了了解，也纵观了IL世界里的概况，呵呵~

 

常用IL指令扩展： 

一：创建对象实例的IL指令

关于创建对象的在内存分配的机制，在《内存探寻1之——值类型和引用类型的内存分配机制》 里有了详细的介绍。而常用的创建对象的IL指令使我们更好理解对象的步骤。其主要有4种：

1.newobj: 用于创建引用类型的对象；

2：ldstr:用于创建String对象变量；

3.newarr:用于创建数组型对象；

4：box:在值类型转换为引用类型的对象时，将值类型拷贝纸托管堆上分配内存； 

 

二：通过IL代码，更好地理解属性 

我们在C++中，在典型的类中，都会定义用于控制有效性输入的Set（）函数，以及用于不同方式显示的Get（）函数。然而在C#中，它将Get（）函数和Set（）结合在一起，刚开始难免会为之混淆。然而若通过 Ildasm.exe对程序反编译后观察属性的本质，即可看到其执行机制，如下图示（注：选自互联网）：

 

 

由我们前面的分析IL代码的方法，以及上图的展示，我们可以看到属性被重新分为Get（）函数和Set（）函数。ex，属性Name，被分解为get_Name()函数和set_Name(String s)函数。这样我们对其本质就一目了然了！至于其属性的特殊表示形式，只看做是Set（）函数和Get（）函数的完美结合体就可以了，这也是C#语言的优美体现啊，呵呵~

 

综述之，我们对反编译工具Ildasm.exe有了一定认识，最主要的，我们通过它反编译的IL代码，对基本的IL指令有了一定的了解，也对以后的在把IL代码作为有力工具 使用的过程中，更向前了一步！然而，这些都还只是IL的基础，需要继续深入，呵呵~