C#中CLR（大众言语运行时）与IL（中间代码）【C#.Net教程】,C#,CLR,IL

.net平台中的CLR

首先要申明的是，.NET平台与C#不是一回事它是C#,VB.net等顺序运转的平台。

CLR是大众言语运转时，是 .NET Framework的主要组成部分。它供应了内存治理、线程治理和非常处置惩罚等效劳，而且还担任对代码实行严厉的范例平安搜检，保证了代码的正确性。

事实上，范例平安(Type Checker)、垃圾接纳（Garbage Collector）、非常处置惩罚(Exception Manager)、向下兼容(COM Marshaler)等许多C#中的特征都是由CLR来供应的。

什么是IL

.NET Framework是架构在Windows平台上的一个假造的运转平台，你能够设想将最基层Windows换做其他的操纵系统，例如说Linux,一样能够完成运用相符CLS(Common Language Specification,通用言语范例)的.NET言语，这实在就是Mono设计要完成的功用。因此，理论上，C#是一种能够跨平台的言语。

C#另一个比较象Java的处所是，它也是一种（特别意义上的）言语，同Java一样，C#编写的顺序代码也是先经过过程C#编译器编译为一种特别的字节代码， (Microsoft Intermediate Language,MSIL，微软)中心言语，运转时再经过特定的编译器（JIT编译器，Just In tIME, JITer）编译为机械代码，以供操纵系统实行。

IL是一门中心言语，.NET平台上的种种高等言语（如C#，VB，F#）的编译器会将各自的笔墨表述体式格局转化为IL。种种差别的笔墨情势终究被一致到了IL的表述体式格局

CLR加载了IL以后，当每一个要领第一次被实行时，就会运用JIT将IL代码举行编译为机械码，机械码和汇编实在也是一一对应的，能够如许明白：汇编是机械码的笔墨表现情势，供应了一些轻易人们影象的“助记符”。

关于一样的IL，JIT会把它为差别的CPU架构（如x86/IA64等等）生成差别的机械码。

C＃代码及其对应的IL中心代码

//hidebysig指令示意假如当前类为父类，用该指令标记的要领将不会被子类继续
//cil managed表明要领体中的代码是IL代码，且是托管代码，即运转在CLR运转库上的代码
.method private hidebysig static void Main(string[] args)cil managed
{
    .entrypoint //该指令代表该函数顺序的进口函数。每一个托管应用顺序都有且只要一个进口函数，CLR加载顺序时，首先从.entrypoint函数最先实行。
    .maxstack 2 //实行组织函数时，评价客栈可包容数据项的最大个数。评价客栈是保留要领中所须要变量的值的一个内存地区，该地区在要领实行完毕时会被清空，
    或许存储一个返回值。
    .locals init (
        [0] int32 num,
        [1] int32 num2,
        [2] int32 num3) //示意定义int范例的变量，变量名分别为num,num2,num3。存储在挪用栈。
    L_0000: nop  //No operation的意义，即没有任何操纵。
    L_0001: ldc.i4.1  //将“1”压入评价栈，此时“1”处于评价栈的栈顶。
    L_0002: stloc.0  //此指令示意把值从评价栈中弹出，并赋值给挪用栈的第0个变量num。
    L_0003: ldc.i4.2
    L_0004: stloc.1
    L_0005: ldc.i4.3
    L_0006: stloc.2 //从.locals init到L_0006，相当于C#代码的为i，j，k赋值。
    L_0007: ldloc.0  //取挪用栈中位置为0的元素压入评价栈（取i的值）。
    L_0008: ldloc.1  //取挪用栈中位置为1的元素压入评价栈（取j的值）。
    L_0009: add  //做加法操纵
    L_000a: ldloc.2 //取挪用栈中位置为2的元素压入评价栈（取k的值）。
    L_000b: add  //做加法操纵
    L_000c: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(int32) //挪用输出要领
    L_0011: nop  //No Operation
    L_0012: call valuetype [mscorlib]System.ConsoleKeyInfo [mscorlib]System.Console::ReadKey() //挪用ReadKey要领
    L_0017: pop //把评价栈的内容清空
    L_0018: ret  //return 标记返回值
} //Main要领完毕

经过过程上面的代码，我们能够总结一下： .maxstack:代码中变量须要在挪用栈（Call Stack）中占用几个位置； .locals int(……)：定义变量初始化并放入挪用栈中（Call Stack）； nop：No Operation，没有任何操纵； ldstr：Load String，把字符串压入评价栈（Evaluation Stack）中；

ldc.i4.1：把数值2以4字节长度整数的情势压入评价栈； stloc：把评价栈（Evaluation）中的值弹出赋值到挪用栈中（Call Stack）； ldloc：把挪用栈（Call Stack）中指定位置的值掏出（Copy）压入评价栈（Evaluation Stack）中； call：挪用指定的要领，这个指令平常用于挪用静态要领；而callvir则平常用于挪用实例要领； ret：return ，标记返回。

下面再看一个例子

namespace TestConsole
{
    class Program
    {
        [MethodImpl(MethodImplOptions.NoInlining)]
        private static void SomeMethod()
        {
            Console.WriteLine("Hello World!");
        }
 
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Before JITed.");
            Console.ReadLine();
 
            SomeMethod();
 
            Console.WriteLine("After JITed");
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

与之相对应的main要领IL代码：

.method private hidebysig static void Main(string[] args) cil managed
{
    .entrypoint
    .maxstack 8
    // 分派字符串"Before JITed"
    L_0000: ldstr "Before JITed."
    // 挪用Console.WriteLine要领
    L_0005: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
    // 挪用Console.ReadLine要领
    L_000a: call string [mscorlib]System.Console::ReadLine()
    L_000f: pop
    // 挪用Program.SomeMethod要领
    L_0010: call void TestConsole.Program::SomeMethod()
    // 分派字符串"After JITed"
    L_0015: ldstr "After JITed"
    // 挪用Console.WriteLine要领
    L_001a: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
    // 挪用Console.ReadLine要领
    L_001f: call string [mscorlib]System.Console::ReadLine()
    L_0024: pop
    L_0025: ret
}

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