深入了解asp.net中的IL代码

我们要了解IL代码，就要知道了解IL的好处，时间对每个程序设计师来说都是宝贵的，你必须清楚自己投资的价值再决定投入的资本。对于.NET程序员来说，IL代码意味着：

·       通用的语言基础是.NET运行的基础，当我们对程序运行的结果有异议的时候，如何透过本质看表面，需要我们从本质入手来探索，这时IL是你必须知道的基础；

·       元数据和IL语言是CLR的基础，了解必要的中间语言是深入认识CLR的捷径；

·       大量的事例分析是以IL来揭密的，因此了解IL是读懂他人代码的必备基础，可以给自己更多收获。

    很明显这些优越性足以诱惑我们花时间和精力涉猎其中。然而，了解了IL的好处，并不意味着我们应该过分的来关注IL，有人甚至可以洋洋洒洒的写一堆IL代码来实现一个简单Hello world程序，但是正如我们知道的那样，程序设计已经走过了几十年的发展，如果纯粹的陶醉在历史中，除了脑子不好，没有其他的解释。不然看见任何代码都以IL的角度来分析，又将走进另一个误区，我们的宗旨是追求但不过分。

    因此，有了上述了应该了解的理由和不应该过分的基线，在摆正心态的前提下，本文开始以作者认为的方式来展开对IL代码的认识，作者期望通过本文的阐述与分析使得大家都能对IL有个概观之解，并在平时的项目实践中使用这种方法通过了解自己的代码来了解.NET。我想，这种方法应该是值得提倡和发挥的最佳实践，不知你信不信呢？呵呵。

2. 使用工具

    俗话说，工欲善其事，必先利其器。IL的器主要就是ILadsm.exe和reflector.exe，这两个工具都是了解IL的基础，其原理都是通过反射机制来查看IL代码。

·       ILadsm.exe

    打开.NET Framework SKD 命令提示行，输入ildasm回车即可打开，如图所示：

（图表来源：MSDN）

·       reflector.exe【下载】

    Reflector是Lutz Roeder开发的一个让人兴奋的反编译利器，目前的版本是Version 5.0.35.0，可以支持.NET3.0，其功能也相当强大，在使用上也较ILDASM更加灵活，如图所示：

    在本文中我们以最简单的ILadsm.exe为说明工具。

3. 分析结构

    分析IL结构，在这篇文章中已经有了介绍，已经有了大致的介绍，在此不需要进行过多的笔墨，实际上IL的本身的结构也不是很复杂，了解了大致的体系即可。

4. 解析常用命令

    我们在了解了IL文件结构的基础上，通过学习常用的IL命令，就可以基本上对IL达到了了解不过分的标准，因此对IL常用命令的分析就是本文的重点和要点。我们通过对常用命令的解释、示例与分析，逐步了解你陌生的语言世界原来也很简单。

    IL指令集包括了基础指令集和对象模型指令集大概有近200多个，对我们来说消化这么多的陌生指令显然不是明智的办法，就行高级语言的关键字一样，我们只取其一瓢独饮，抓大放小的革命传统同样是有效的学习办法，详细的指令集解释请下载[MSIL指令速查手册](单击此文章右边进行下载）。

4.1 newobj和initobj

    newobj和intiobj指令就像两个兄弟，常常让我们迷惑在其然而不知其所以然，虽然认识但是不怎么清楚，这种感觉很郁闷，下面就让我们看看他们的究竟：

代码引入

指令说明

深入分析

从上面的代码中，我们可以得出哪些值得推敲的结论呢？

MSDN给出的解释是：newobj用于分配和初始化对象；而initobj用于初始化值类型。

那么newobj又是如何分配内存，完成对象初始化；而initobj又如何完成对值类型的初始化呢？

显然，关于newobj指令，我们有如下结论：

·       从托管堆分配指定类型所需要的全部内存空间。

·       在调用执行构造函数初始化之前，首先初始化对象附加成员：一个是指向该类型方法表的指针；一个是SyncBlockIndex，用于进行线程同步。所有的对象都包含这两个附加成员，用于管理对象。

·       最后才是调用构造函数ctor，进行初始化操作。并返回新建对象的引用地址。

而initobj的作用又可以小结为：

·       构造新的值类型，完成值类型初始化。值得关注的是，这种构造不需要调用值类型的构造函数。具体的执行过程呢？以上例来说，initobj MyStruct的执行结果是，将MyStruct中的引用类型初时化为null，而基元类型则置为0。

因此，值类型的初始化可以是：

//initobj方式初始化值类型

initobj    Anytao.net.My_Must_net.IL.MyStruct

同时，也可以直接显示调用构造函数来完成初始化，具体为

     MyStruct ms = new MyStruct(123);

    对应于IL则是对构造函数cto的调用。

//调用构造函数方式初始化值类型

call       instance void Anytao.net.My_Must_net.IL.MyStruct::.ctor(int32)

·       Initobj还用于完成设定对指定存储单元的指针置空（null）。这一操作虽不常见，但是应该引起注意。

由此可见，newobj和initobj，都具有完成实例初始化的功能，但是针对的类型不同，执行的过程有异。其区别主要包括：

·       newobj用于分配和初始化对象；而initobj用于初始化值类型。因此，可以说，newobj在堆中分配内存，并完成初始化；而initobj则是对栈上已经分配好的内存，进行初始化即可，因此值类型在编译期已经在栈上分配好了内存。

·       newobj在初始化过程中会调用构造函数；而initobj不会调用构造函数，而是直接对实例置空。

·       newobj有内存分配的过程；而initobj则只完成数据初始化操作。

关于对象的创建，还有其他的情况值得注意，例如：

·       Newarr指令用来创建一维从零起始的数组；而多维或非从零起始的一维数组，则仍由newobj指令创建。

·       String类型的创建由ldstr指令来完成，具体的讨论我们在下文来展开。

4.2 call、callvirt和calli

call、callvirt和calli指令用于完成方法调用，这些正是我们在IL中再熟悉不过的几个朋友。那么，同样是作为方法调用，这几位又有何区别呢？我们首先对其做以概括性的描述，再来通过代码与实例，进入深入分析层面。

·       call使用静态调度，也就是根据引用类型的静态类型来调度方法。

·       callvirt使用虚拟调度，也就是根据引用类型的动态类型来调度方法；

·       calli又称间接调用，是通过函数指针来执行方法调用；对应的直接调用当然就是前面的：call和callvirt。

然而，虽然有以上的通用性结论，但是对于call和callvirt不可一概而论。call在某种情况下可以调用虚方法，而callvirt也可以调用非虚方法。具体的分析我们在以后的文章中来展开，暂不做过多分析。