來(lái)源：lxydo

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.net平臺(tái)中的CLR

首先要說(shuō)明的是，.NET平臺(tái)與C#不是一回事 它是C#,VB.net等程序運(yùn)行的平臺(tái)。

CLR是公共語(yǔ)言運(yùn)行時(shí)，是 .NET Framework的重要組成部分。它提供了內(nèi)存管理、線程管理和異常處理等服務(wù)，而且還負(fù)責(zé)對(duì)代碼實(shí)施嚴(yán)格的類型安全檢查，保證了代碼的正確性。

事實(shí)上，類型安全(Type Checker)、垃圾回收（Garbage Collector）、異常處理(Exception Manager)、向下兼容(COM Marshaler)等很多C#中的特性都是由CLR來(lái)提供的。

什么是IL

.NET Framework是架構(gòu)在Windows平臺(tái)上的一個(gè)虛擬的運(yùn)行平臺(tái)，你可以想象將最下層Windows換做其他的操作系統(tǒng)，例如說(shuō)Linux,一樣可以實(shí)現(xiàn)使用符合CLS(Common Language Specification,通用語(yǔ)言規(guī)范)的.NET語(yǔ)言，這其實(shí)就是Mono計(jì)劃要實(shí)現(xiàn)的功能。因而，理論上，C#是一種可以跨平臺(tái)的語(yǔ)言。

C#另一個(gè)比較象Java的地方是，它也是一種（特殊意義上的）語(yǔ)言，同Java一樣，C#編寫的程序代碼也是先通過(guò)C#編譯器編譯為一種特殊的字節(jié)代碼， (Microsoft Intermediate Language,MSIL，微軟)中間語(yǔ)言，運(yùn)行時(shí)再經(jīng)由特定的編譯器（JIT編譯器，Just In tIME, JITer）編譯為機(jī)器代碼，以供操作系統(tǒng)執(zhí)行。

IL是一門中間語(yǔ)言 ，.NET平臺(tái)上的各種高級(jí)語(yǔ)言（如C#，VB，F(xiàn)#）的編譯器會(huì)將各自的文字表述方式轉(zhuǎn)化為IL。各種不同的文字形式最終被統(tǒng)一到了IL的表述方式

CLR加載了IL之后，當(dāng)每個(gè)方法第一次被執(zhí)行時(shí)，就會(huì)使用JIT將IL代碼進(jìn)行編譯為機(jī)器碼，機(jī)器碼和匯編其實(shí)也是一一對(duì)應(yīng)的，可以這樣理解：匯編是機(jī)器碼的文字表現(xiàn)形式，提供了一些方便人們記憶的“助記符”。

對(duì)于同樣的IL，JIT會(huì)把它為不同的CPU架構(gòu)（如x86/IA64等等）生成不同的機(jī)器碼。

C＃代碼及其對(duì)應(yīng)的IL中間代碼

//hidebysig指令表示如果當(dāng)前類為父類，用該指令標(biāo)記的方法將不會(huì)被子類繼承

//cil managed表明方法體中的代碼是IL代碼，且是托管代碼，即運(yùn)行在CLR運(yùn)行庫(kù)上的代碼

.method private hidebysig static void Main(string[] args)cil managed

{

    .entrypoint //該指令代表該函數(shù)程序的入口函數(shù)。每一個(gè)托管應(yīng)用程序都有且只有一個(gè)入口函數(shù)，CLR加載程序時(shí)，首先從.entrypoint函數(shù)開始執(zhí)行。

    .maxstack 2 //執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)時(shí)，評(píng)估堆?？扇菁{數(shù)據(jù)項(xiàng)的最大個(gè)數(shù)。評(píng)估堆棧是保存方法中所需要變量的值的一個(gè)內(nèi)存區(qū)域，該區(qū)域在方法執(zhí)行結(jié)束時(shí)會(huì)被清空，或者存儲(chǔ)一個(gè)返回值。

    .locals init (

        [0] int32 num,

        [1] int32 num2,

        [2] int32 num3) //表示定義int類型的變量，變量名分別為num,num2,num3。存儲(chǔ)在調(diào)用棧。

    L_0000: nop  //No operation的意思，即沒有任何操作。

    L_0001: ldc.i4.1  //將“1”壓入評(píng)估棧，此時(shí)“1”處于評(píng)估棧的棧頂。

    L_0002: stloc.0  //此指令表示把值從評(píng)估棧中彈出，并賦值給調(diào)用棧的第0個(gè)變量num。

    L_0003: ldc.i4.2

    L_0004: stloc.1

    L_0005: ldc.i4.3

    L_0006: stloc.2 //從.locals init到L_0006，相當(dāng)于C#代碼的為i，j，k賦值。

    L_0007: ldloc.0  //取調(diào)用棧中位置為0的元素壓入評(píng)估棧（取i的值）。

    L_0008: ldloc.1  //取調(diào)用棧中位置為1的元素壓入評(píng)估棧（取j的值）。

    L_0009: add  //做加法操作

    L_000a: ldloc.2 //取調(diào)用棧中位置為2的元素壓入評(píng)估棧（取k的值）。

    L_000b: add  //做加法操作

    L_000c: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(int32) //調(diào)用輸出方法

    L_0011: nop  //No Operation

    L_0012: call valuetype [mscorlib]System.ConsoleKeyInfo [mscorlib]System.Console::ReadKey() //調(diào)用ReadKey方法

    L_0017: pop //把評(píng)估棧的內(nèi)容清空

    L_0018: ret  //return 標(biāo)記返回值

} //Main方法結(jié)束

通過(guò)上面的代碼，我們可以總結(jié)一下： .maxstack:代碼中變量需要在調(diào)用棧（Call Stack）中占用幾個(gè)位置； .locals int(……)：定義變量初始化并放入調(diào)用棧中（Call Stack）； nop：No Operation，沒有任何操作； ldstr：Load String，把字符串壓入評(píng)估棧（Evaluation Stack）中；

ldc.i4.1：把數(shù)值2以4字節(jié)長(zhǎng)度整數(shù)的形式壓入評(píng)估棧； stloc：把評(píng)估棧（Evaluation）中的值彈出賦值到調(diào)用棧中（Call Stack）； ldloc：把調(diào)用棧（Call Stack）中指定位置的值取出（Copy）壓入評(píng)估棧（Evaluation Stack）中； call：調(diào)用指定的方法，這個(gè)指令一般用于調(diào)用靜態(tài)方法；而callvir則一般用于調(diào)用實(shí)例方法； ret：return ，標(biāo)記返回。

下面再看一個(gè)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();

        }

    }

}

與之相對(duì)應(yīng)的main方法IL代碼：

.method private hidebysig static void Main(string[] args) cil managed

{

    .entrypoint

    .maxstack 8

    // 分配字符串'Before JITed'

    L_0000: ldstr 'Before JITed.'

    // 調(diào)用Console.WriteLine方法

    L_0005: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)

    // 調(diào)用Console.ReadLine方法

    L_000a: call string [mscorlib]System.Console::ReadLine()

    L_000f: pop

    // 調(diào)用Program.SomeMethod方法

    L_0010: call void TestConsole.Program::SomeMethod()

    // 分配字符串'After JITed'

    L_0015: ldstr 'After JITed'

    // 調(diào)用Console.WriteLine方法

    L_001a: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)

    // 調(diào)用Console.ReadLine方法

    L_001f: call string [mscorlib]System.Console::ReadLine()

    L_0024: pop

    L_0025: ret

}