IL 学习笔记
先上几篇博客链接:
IL指令速记表
通过下面的速记表我们可以很容易的记忆CIL的指令:比如我们知道一个ldloc.0=ld(load)+loc(local)+.0(0位置的参数)=将索引 0 处的局部变量加载到计算堆栈上。
主要操作 | 操作数范围/条件 | 操作数类型 | 操作数 | |||||||||
缩写 | 全称 | 含义 | 缩写 | 全称 | 含义 | 缩写 | 全称 | 含义 | 缩写 | 全称 | 含义 | |
ld | load | 将操作数压到堆栈当中,相当于: push ax |
arg | argument | 参数 | ? | ? | 操作数中的数值 | .0 | ? | 第零个参数 * | |
.1 | ? | 第一个参数 | ||||||||||
.2 | ? | 第二个参数 | ||||||||||
.3 | ? | 第三个参数 | ||||||||||
.s xx | (short) | 参数xx | ||||||||||
a | address | 操作数的地址 | 只有 .s xx,参见ldarg.s | |||||||||
loc | local | 局部变量 | 参见ldarg | |||||||||
fld | field | 字段(类的全局变量) | 参见ldarg | xx | ? | xx字段,eg: ldfld xx |
||||||
c | const | 常量 | .i4 | int 4 bytes | C#里面的int,其他的类型例如short需要通过conv转换 | .m1 | minus 1 | -1 | ||||
.0 | ? | 0 | ||||||||||
.1 | ? | 1 | ||||||||||
…… | ||||||||||||
.8 | 8 | |||||||||||
.s | (short) | 后面跟一个字节以内的整型数值(有符号的) | ||||||||||
? | ? | 后面跟四个字节的整型数值 | ||||||||||
.i8 | int 8 bytes | C#里面的long | ? | ? | 后面跟八个字节的整型数值 | |||||||
.r4 | real 4 bytes | C#里面的float | ? | ? | 后面跟四个字节的浮点数值 | |||||||
.r8 | real 8 bytes | C#里面的double | ? | ? | 后面跟八个字节的浮点数值 | |||||||
null | null | 空值(也就是0) | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ||||
st | store | 将堆栈内容弹出到操作数中,相当于: pop ax |
参见ld ** | |||||||||
conv | convert | 数值类型转换,仅仅用纯粹的数值类型间的转换,例如int/float等 | ? | ? | ? | .i1 | int 1 bytes | C#里面的sbyte | ? | ? | ? | |
.i2 | int 2 bytes | C#里面的short | ||||||||||
.i4 | int 4 bytes | C#里面的int | ||||||||||
.i8 | int 8 bytes | C#里面的long | ||||||||||
.r4 | real 4 bytes | C#里面的float | ||||||||||
.r8 | real 8 bytes | C#里面的double | ||||||||||
.u4 | uint 4 bytes | C#里面的uint | ||||||||||
.u8 | uint 8 bytes | C#里面的ulong | ||||||||||
b/br | branch | 条件和无条件跳转,相当于: jmp/jxx label_jump |
br | ? | ? | 无条件跳转 | ? | ? | ? | ? | ? | 后面跟四个字节的偏移量(有符号) |
.s | (short) | 后面跟一个字节的偏移量(有符号) | ||||||||||
false | false | 值为零的时候跳转 | ? | ? | ? | 参见br | ||||||
true | true | 值不为零的时候跳转 | ? | ? | ? | |||||||
b | eq | equal to | 相等 | ? | ? | ? | ||||||
ne | not equal to | 不相等 | un | unsigned or unordered | 无氟好的(对于整数)或者无序的(对于浮点) | |||||||
gt | greater than | 大于 | ||||||||||
lt | less than | 小于 | ||||||||||
ge | greater than or equal to | 大于等于 | ||||||||||
le | less than or equal to | 小于等于 | ||||||||||
call | call | 调用 | ? | ? | ? | ? | ? | (非虚函数) | ? | |||
? | ? | ? | virt | virtual | 虚函数 |
1.托管代码与非托管代码
托管代码,说白了就是委托CLR管理的代码,内存由CLR帮忙管理,自动GC,而非托管,就是直接与操作系统底层交互,自己控制内存
“托管程序”是需要通过访问公共语言运行时(cls)才能访问操作系统的程序
“非托管程序”不用通过访问公共语言运行时(cls)可以直接访问操作系统的程序
像C#、VB之类的,就是托管代码,他们要先编译成IL语言,然后再由CLR的JIT编译器编译成机器语言与操作系统交互,由CLR控制
而C++,则是可以直接操作管理内存,当然,C++可以选择编译成托管类型的代码
2. IL中的三个存储概念
IL的虚拟机是一个堆栈式结构的机制
图片来源:https://msdn.microsoft.com/zh-tw/library/dd229210.aspx
- Managed Heap(托管堆):这就是NET中的托管堆,用来存放引用类型,它是由GC(垃圾回收器自动进行回收)管理;比如声明字符串str = "123",就是将"123"保存在托管堆,然后要用的时候再将"123"的地址给计算栈
- Call Stack(调用堆栈):调用堆栈是一个方法列表,按调用顺序保存所有在运行期被调用的方法。
- Evaluation Stack(计算堆栈):每个线程都有自己的线程栈,IL 里面的任何计算,都发生在计算栈上。可以 Push,也可以 Pop。比如计算1 + "str",就是先将数字1入栈,然后再将1封箱为"1"替换,再将"str"的引用地址入栈,然后调用合并函数将栈顶前两个字符串连接起来,再将结果的引用放在栈顶。
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