MSIL 教程（三）：类和异常处理（转）

转自：http://www.cnblogs.com/Yahong111/archive/2007/08/16/857771.html

续上文【翻译】MSIL 教程（二）：数组、分支、循环、使用不安全代码和如何调用Win32 API ，本文继续讲解类和异常处理。谨以这三篇译文纪念29年前的今日，那个让母亲今生难以忘记的幸福而又痛苦的日子。

类

在前面的程序中，我们在Main函数中调用类函数，在本程序中，我们将徐希如何定义类。本程序包含2个类： Class1和SampleClass，Class1带有函数Main，在Main中生成SampleClass的一个实例。

指令：

• .field—定义类成员。和关键字public、private、static等一起使用。

命令：

• stsfld static field—用堆栈中的值替换静态字段的值。
• ldfld field—把一个非静态字段装入堆栈。类实例的地址必须在调用本命令之前装入堆栈。
• ldarg.n—把第n个参数装入堆栈。在非静态函数中，第0个参数是一个隐含的参数，代表this。
• newobj constructor—用构造函数constructor生成一个类的实例。构造函数的参数必须在调用本函数之前先装入堆栈。一个类的实例会被生成并装入堆栈。
• callvirt instance function—调用一个对象的后期绑定方法。

代码：

.assembly Classes {}
/*
    class SampleClass
    {
        private int m_n;
        private string m_s;
        public static int nStatic = 10;
        public SampleClass(int n, string s)
        {
            m_n = n;
            m_s = s;
        }

        public int Number
        {
            get
            {
                return m_n;
            }
        }

        public string String
        {
            get
            {
                return m_s;
            }
        }
    };

    class Class1
    {
        [STAThread]
        static void Main(string[] args)
        {
            SampleClass o = new SampleClass(1, "Sample");
            Console.WriteLine(SampleClass.nStatic.ToString());
            Console.WriteLine(o.Number.ToString());
            Console.WriteLine(o.String);
        }
    }
*/

.class private auto ansi beforefieldinit SampleClass
       extends [mscorlib]System.Object
{
    .field private int32 m_n              // private int m_n;
    .field private string m_s             // private string m_s;
    .field public static int32 nStatic    // public static int nStatic;

    // 该私有静态构造函数由编译器生成
    // （用以初始化类的静态成员）
    .method private hidebysig specialname rtspecialname static
        void  .cctor() cil managed
    {
        .maxstack  

        // *************************************************
        // nStatic = 10
        // *************************************************
        ldc.i4.s             // 把常量装入堆栈
        // stsfld 命令把静态字段的值替换成堆栈中的值
        stsfld     int32 SampleClass::nStatic

        ret
    }

    // 构造函数
    // public SampleClass(int n, string s)
    //
    .method public hidebysig specialname rtspecialname
        instance void  .ctor(int32 n, string s) cil managed
    {
        .maxstack  

        // *************************************************
        // 调用基类的构造函数
        // *************************************************
        ldarg.         // 把第0个参数装入堆栈（隐含指针this）
        // 调用类Object的构造函数
        call       instance void [mscorlib]System.Object::.ctor()

        // *************************************************
        // m_n = n
        // *************************************************
        ldarg.         // 把第0个参数装入堆栈（隐含指针this）
        ldarg.         // 把第1个参数装入堆栈（n）
        // 把n的值存入this.m_n
        stfld      int32 SampleClass::m_n

        // *************************************************
        // m_s = s
        // *************************************************
        ldarg.         //把第0个参数装入堆栈（隐含指针this）
        ldarg.         //把第2个参数装入堆栈（s）
        // 把s的值存入this.m_s
        stfld      string SampleClass::m_s

        ret
    }

    // 数字型属性
    .property instance int32 Number()
    {
        // 调用 get_Number
        .get instance int32 SampleClass::get_Number()
    }

    .method public hidebysig specialname instance int32
        get_Number() cil managed
    {
        .maxstack  

        // 由编译器生成的变量
        // 译注：实际上，只有Debug版的才有，Release版的就直接返回m_n
        .locals ([] int32 tmp)

        // *************************************************
        // 返回 m_n;
        // *************************************************
        ldarg.
                  // 装入第0个参数（this）
        ldfld      int32 SampleClass::m_n
                  // 装入由堆栈栈顶指针指向的对象的字段
        stloc.
                  // 存入第0个变量
        ldloc.
                  // 把第0个变量装入堆栈（函数的返回值）
        ret
    }

    // 字符型属性
    .property instance string String()
    {
        .get instance string SampleClass::get_String()
    }

    .method public hidebysig specialname instance string
            get_String() cil managed
    {
        .maxstack  

        // 由编译器生成的变量
        .locals ([] string tmp)

        ldarg.
              // 装入第0个参数（this）
        ldfld      string SampleClass::m_s
             // 装入由堆栈栈顶指针指向的对象的字段
        stloc.
             // 存入第0个变量
        ldloc.
             // 把第0个变量装入堆栈（函数的返回值）
        ret
    }
}

.class private auto ansi beforefieldinit Class1
       extends [mscorlib]System.Object
{
    // public的缺省构造函数
    .method public hidebysig specialname rtspecialname
        instance void  .ctor() cil managed
    {
        .maxstack  

        // *************************************************
        // 调用基类构造函数
        // *************************************************
        ldarg.
                          // 装入thisr
        call       instance void [mscorlib]System.Object::.ctor()
                          // 类Objectr的构造函数

        ret
    }

    // Main 函数
    .method private hidebysig static void  Main(string[] args)
            cil managed
    {
        // 本方法为程序的入口点
        .entrypoint

        // 自定义属性
        .custom instance void [mscorlib]System.
                STAThreadAttribute::.ctor() = (     )

        .maxstack  

        .locals ([] class SampleClass o,
                 [] int32 tmp)          // 由编译器生成

        // *************************************************
        // o = new SampleClass(1, "Sample");
        // *************************************************
        ldc.i4.                        // 把常量1装入堆栈
        ldstr      "Sample"             // 把字符常量装入堆栈
        // 通过传入堆栈中的2个参数生成一个SampleClass的对象，
        // 并把他装入堆栈
        newobj     instance void SampleClass::.ctor(int32, string)
        stloc.                         // 存入第0个变量

        // *************************************************
        // 访问静态类成员
        // Console.WriteLine(SampleClass.nStatic.ToString());
        // *************************************************

        //把静态字段的地址装入堆栈
        ldsflda    int32 SampleClass::nStatic
        // 为堆栈中的对象调用Int32::ToString
        call       instance string [mscorlib]System.Int32
                            ::ToString()
        // 调用静态的WriteLine，其传入参数是堆栈中的字符串
        call       void [mscorlib]System.Console
                   ::WriteLine(string)

        // *************************************************
        // 调用实例函数
        // Console.WriteLine(o.Number.ToString());
        // *************************************************
        ldloc.                 // 装入第0个变量
        // 调用堆栈中对象的函数
        call   instance int32 SampleClass::get_Number()
        stloc.                         // 存入第1个变量
        ldloca.s  tmp                   // 把地址装入堆栈
        call       instance string [mscorlib]System.Int32
                            ::ToString()
        call       void [mscorlib]System.Console
                        ::WriteLine(string)

        // *************************************************
        // 调用实例函数
        // Console.WriteLine(o.String);
        // *************************************************
        ldloc.
        callvirt   instance string SampleClass::get_String()
        call       void [mscorlib]System.Console
                        ::WriteLine(string)

        // *************************************************
        ldstr "Press Enter to continue"
        call   void [mscorlib]System.Console
                    ::WriteLine(class System.String)
        call int32 [mscorlib]System.Console::Read()
        pop
        // *************************************************

        ret
    }
}

异常处理

本程序使2个数相除，捕捉其除0异常。try/catch 块在MSIL中看起来像C#中的一样。

命令：

• leave.s label—离开try/catch等保护块。

代码：

.assembly Exception {}

/*
            int x, y, z;
            string s;

            Console.WriteLine("Enter x:");
            s = Console.ReadLine();
            x = Int32.Parse(s);

            Console.WriteLine("Enter y:");
            s = Console.ReadLine();
            y = Int32.Parse(s);

            try
            {
                z = x / y;

                Console.WriteLine(z.ToString());
            }
            catch (Exception e)
            {
                Console.WriteLine(e.Message);
            }

*/

.method static public void main() il managed
{
    .entrypoint
    .maxstack 

    .locals ([] int32 x,
             [] int32 y,
             [] int32 z,
             [] string s,
             [] class [mscorlib]System.Exception e)

    //输入 x, y ...

    .try
    {
        // *************************************************
        // z = x / y;
        // *************************************************
        ldloc.                 // 装入第0个变量
        ldloc.                 // 装入第1个变量
        div                     // 相除
        stloc.                 // 把结果存入第2个变量

        // *************************************************
        // Console.WriteLine(z.ToString());
        // *************************************************
        ldloca.s   z            // 装入z的地址
        call       instance string [mscorlib]System.Int32
                                   ::ToString()
        call       void [mscorlib]System.Console
                                   ::WriteLine(string)

        leave.s    END_TRY_CATCH        // 退出try
    }
    catch [mscorlib]System.Exception
    {
        stloc.s    e        // 存入由堆栈抛出的异常

        // *************************************************
        // Console.WriteLine(e.Message);
        // *************************************************
        ldloc.s    e                // load e
        callvirt   instance string [mscorlib]System.Exception
                                   ::get_Message()
        call       void [mscorlib]System.Console
                                   ::WriteLine(string)
        leave.s    END_TRY_CATCH        // 退出catch块
    }

END_TRY_CATCH:

    ret
}