.Net中的IL中间语⾔基本语法
⼀、前⾔
坨坨IL是什么？
Intermediate Language （IL）微软中间语⾔
C#代码编译过程？
C#源代码通过LC转为IL代码，IL主要包含⼀些元数据和中间语⾔指令；
JIT编译器把IL代码转为机器识别的机器代码。如下图举重比赛成语
语⾔编译器：⽆论是VB code还是C# code都会被Language Compiler转换为MSIL
MSIL的作⽤：MSIL包含⼀些元数据和中间语⾔指令
JIT编译器的作⽤：根据系统环境将MSIL中间语⾔指令转换为机器码
为什么ASP⽹站第⼀次运⾏时会较慢，⽽后⾯的执⾏速度则会相对快很多？
当你第⼀次运⾏开发的站点时，CLR会将MSIL通过JIT进⾏编译，最终转换为执⾏速度⾮常快的Native Code。这可以解释。为什么要了解IL代码？
如果想学好，IL是必须的基础，IL代码是运⾏的基础，当我们对运⾏结果有异议的时候，可以通过IL代码透过表⾯看本质；IL也是更好理解、认识CLR的基础；
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；
⼆、如何把ILDasm导⼊到VS中
想要看IL代码需要使⽤ILDasm⼯具，⼯具⼀般在电脑的
C:\Program Files (x86)\Microsoft SDKs\Windows\v7.0A\
把ILDasm导⼊到VS⼯具中，使⽤⽅便，具体如下：⼯具 - > 外部⼯具
导⼊之后，vs⼯具⾥⾯就有ILDasm⼯具了。以后想看IL代码⽅便多了。
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IL代码通过ILDasm反编译后（左图），ILDasm图标意义（右图）
CLR 和 Java VM 都是堆叠式虚拟机器（Stack-Bad VM），也就是說，它們的指令集（Instruction Set）都是採⽤堆叠运算的⽅式：执⾏时的资料都是先放在堆叠中，再进⾏运算。JavaVM 有約 200 個指令（Instruction），每個指令都是 1 byte 的 opcode（操作码），后⾯接不等数⽬的参数； CLR 有超過 220個指令，但是有些指令使⽤相同的 opcode，所以 opcode 的数⽬⽐指令数略少。特別注意， 的 opcode ⾧度並不固定，⼤部分的 opcode ⾧度是 1 byte，少部分是 2 byte。
下⾯是⼀個简单的 C# 原始码：
复制代码代码如下:
using System;
public class Test {
public static void Main(String[] args) {
int i=1;
int j=2;
int k=3;
int answer = i+j+k;
Console.WriteLine("i+j+k="+answer);
}
}
將此原始码编译之后，可以得到⼀個 EXE的程序。我們可以通过 ILDASM.EXE（图-0） 來反编译 EXE 以观察IL。我將 Main() 的 IL 反编译条列如下，這裡共有⼗⼋道IL 指令，有的指令（例如 ldstr 与 box）后⾯需要接参数，有的指令（例如 ldc.i4.1 與与add）后⾯不需要接参数。
图-0
ldc.i4.1
stloc.0
ldc.i4.2
stloc.1
ldc.i4.3
stloc.2
ldloc.0
ldloc.1
add
ldloc.2
add
stloc.3
ldstr "i+j+k="
ldloc.3
box [mscorlib]System.Int32
call string [mscorlib]System.String::Concat(object, object)
call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
ret
此程式执⾏時，关键的记忆体有三种，分別是：
1、Managed Heap：這是动态配置（Dynamic Allocation）的记忆体，由 Garbage Collector（GC）在执⾏時⾃動管理，整個Process 共⽤⼀個 Managed Heap。
2、Call Stack：這是由 CLR 在执⾏時⾃動管理的记忆体，每個 Thread 都有⾃⼰专属的 Call Stack。每呼叫⼀次 method，就会使得Call Stack 上多了⼀個 Record Frame；呼叫完毕之后，此 Record Frame 会被丢弃。⼀般來說，Record Frame 內记录着 method 参数（Parameter）、返回位址（Return Address）、以及区域变数（Local Variable）。Java VM 和 CLR 都是使⽤ 0, 1, 2…编号的⽅式來識別区别变数。霞帔是什么意思
3、Evaluation Stack：這是由 CLR 在执⾏時⾃動管理的记忆体，每個 Thread 都有⾃⼰专属的 Evaluation Stack。前⾯所謂的堆叠式虚拟机器，指的就是這個堆叠。
后⾯有⼀連串的⽰意图，⽤來解說在执⾏時此三种记忆体的变化。⾸先，在進⼊ Main() 之后，尚未执⾏任何指令之前，记忆体的狀況如图1 所⽰：
图1
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接着要执⾏第⼀道指令 ldc.i4.1。此指令的意思是：在 Evaluation Stack 置⼊⼀個 4 byte 的常数，其值為 1。执⾏完此道指令之后，记忆体的变化如图2 所⽰：
ldc.i4.1：表⽰加载⼀个值为1到堆栈中，该条指令的语法结构是：
ldc.i4.number：ldc指令更加有效.它传输⼀个整型值-1以及0到8之间的整数给计算堆栈
图2
接着要执⾏第⼆道指令 stloc.0。此指令的意思是：从 Evaluation Stack 取出⼀個值，放到第 0 号变数（V0）中。這裡的第 0 号变数其实就是原始码中的i。执⾏完此道指令之后，记忆体的变化如图3 所⽰：
图3
后⾯的第三道指令和第五道指令雷同於第⼀道指令，且第四道指令和第六道指令雷同於第⼆道指令。為了节省篇幅，我不在此⼀⼀贅述。提醒⼤家第 1 号变数（V1）其实就是原始码中的 j，且第 2 号变数（V2）其实就是源码中的 k。图4~7 分別是执⾏完第三~六道指令之后，记忆体的变化图：
图4
图5
图6
图7
接着要执⾏第七道指令 ldloc.0 以及第⼋道指令 ldloc.1：分別將 V0（也就是 i）和 V1（也就是 j）的
值放到 Evaluation Stack，這是相加前的准备動作。图8 與图9 分別是执⾏完第七、第⼋道指令之后，记忆体的变化图：
图8
图9
接着要执⾏第九道指令 add。此指令的意思是：从 Evaluation Stack 取出兩個值（也就是 i 和 j），相加之后將結果放回
Evaluation Stack 中。执⾏完此道指令之后，记忆体的变化如图10 所⽰：
图10
接着要执⾏第⼗道指令 ldloc.2。此指令的意思是：分別將 V2（也就是 k）的值放到 Evaluation Stack，
這是相加前的准备動作。执⾏完此道指令之后，记忆体的变化如图11 所⽰：
图11
接着要执⾏第⼗⼀道指令 add。从 Evaluation Stack 取出兩個值，相加之后將結果放回 Evaluation Stack 中，此為 i+j+k 的值。执⾏完此道指令之后，记忆体的变化如图12 所⽰：
图12
股票机构接着要执⾏第⼗⼆道指令 stloc.3。从 Evaluation Stack 取出⼀個值，放到第 3 号变数（V3）中。這裡的第3号变数其实就是原始码中的answer。执⾏完此道指令之后，记忆体的变化如图13 所⽰：绿怎么组词
图13
接着要执⾏第⼗三道指令 ldstr "i+j+k="。此指令的意思是：將 "i+j+k=" 的 Reference 放進 Evaluation
Stack。执⾏完此道指令之后，记忆体的变化如图14 所⽰：
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图14
接着要执⾏第⼗四道指令 ldloc.3。將 V3 的值放進 Evaluation Stack。执⾏完此道指令之后，记忆体的变化如图15 所⽰：
图15
接着要执⾏第⼗五道指令 box [mscorlib]System.Int32，从此处可以看出，int到string实际是进⾏了装箱操作的，所以会有性能损失，可以在以后的编码中减少装箱操作来提⾼性能。此指令的意思是：从 Evaluation Stack 中取出⼀個值，將此 Value Type 包裝（box）成為Reference Type。执⾏完此道指令之后，记忆体的变化如图16 所⽰：
图16
接着要执⾏第⼗六道指令 call string [mscorlib] System.String::Concat(object, object)。此指令的意思是：从 Evaluation Stack 中取出兩個值，此⼆值皆為 Reference Type，下⾯的值当作第⼀個参数，上⾯的值当作第⼆個参数，呼叫 mscorlib.dll 所提供的
System.String.Concat() method 來將此⼆参数進⾏字串接合（String Concatenation），將接合出來的新字串放在 Managed Heap，將其 Reference 放進 Evaluation Stack。值得注意的是：由於 System.String.Concat() 是 static method，所以此處使⽤的指令是call，⽽⾮ callvirt（呼叫虚拟）。执⾏完此道指令之后，记忆体的变化如图17 所⽰：
图17
請注意：此時 Managed Heap 中的 Int32(6) 以及 String("i+j+k=") 已經不再被參考到，所以变成垃圾，等待 GC 的回收。
接着要执⾏第⼗七道指令 call void [mscorlib] System.Console::WriteLine(string)。此指令的意思是：从 Evaluation Stack 中取出⼀個值，此值為 Reference Type，將此值当作参数，呼叫 mscorlib.dll 所提供的 System.Console.WriteLine() method 來將此字串显⽰在 Console 視窗上。System.Console.WriteLine() 也是 static method。执⾏完此道指令之后，记忆体的变化如图18 所⽰：
图18
接着要执⾏第⼗⼋道指令 ret。此指令的意思是：結束此次呼叫（也就是 Main 的呼叫）。此時会檢查 Evaluation Stack 內剩下的資料，由於 Main() 宣告不需要传出值（void），所以 Evaluation Stack 內必須是空的，本范例符合這樣的情況，所以此時可以順利結束此次呼叫。⽽ Main 的呼叫⼀結束，程式也随之結束。执⾏完此道指令之后（且在程式結束前），记忆体的变化如图19 所⽰：
图19
通过此范例，读者应该可以对于 IL 有最基本的认识。对 IL 感兴趣的读者应该⾃⾏阅读 Serge Lidin 所著的《Inside Microsoft IL Asmbler》（Microsoft Press 出版）。我认为：熟知 IL 每道指令的作⽤，是 程式員必备的知识。 程式員可以不会⽤ IL Asmbly 写程式，但是⾄少要看得懂 ILDASM 反编译出來的 IL 組合码。
