CIL
CIL是学习C#本质重要的一环。因为C#经过编译器被编译成CIL，在VES上托管执行，VES负责CIL的执行，以及为CIL的执行提供额外的服务。本文主要是搜集网上的一些关于CIL的操作码的解释，帮助看懂CIL代码。
CIL指令
CIL特性
CIL操作码
主要分为5类操作：ld入栈，st出栈，运算，转移，其他。（这里的入栈出栈是针对VES虚拟机的，出栈就是将栈里的内容赋值）
| 缩写 | 含义 | 操作数范围 | 操作数 |
|---|---|---|---|
| ld | load，入栈 | arg，参数 loc，局部变量 c，常量 fld，字段 null，空值 |
.0 表示第几个参数 |
| st | store, 出栈 | 与ld相同 | |
| conv | convert，值类型转换 | ||
| b，br | branch，跳转 | ||
| call | 调用 | virt,调用虚函数 | |
| newarr | 将对新的从零开始的一维数组（其元素属于特定类型）的对象引用推送到计算堆栈上。 | ||
| newobj | 创建一个值类型的新对象或新实例，并将对象引用（O 类型）推送到计算堆栈上。 | ||
| nop | no operation, 如果修补操作码，则填充空间。尽管可能消耗处理周期，但未执行任何有意义的操作 | ||
| pop | 移除当前位于计算堆栈顶部的值。 | ||
| …… |
代码试读
这里编写一段会出问题的for循环中带lambda表达式的错误实例(没有使用闭包)，并分析问题出在哪里：
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static void Main(string[] args)
{
func f = null;
for(int i = 0; i < 5; i++)
{
f += () =>
{
Console.WriteLine(i);
};
}
f();
Console.ReadLine();
}
delegate void func();
生成的CIL，阅读CIL代码时候，先画出两个堆栈，一个堆栈就是ld和st使用的堆栈，另一个堆栈就是进入函数的时候通过.locals init生成的固定大小的用于直接通过index索引的调用帧，调用帧存储的类型是固定的。然后根据每一个指令进行入栈出栈，就可以模拟CIL的执行。需要注意的是，指令使用到的值和对象都是从栈中取出。
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.method private hidebysig static void Main(string[] args) cil managed
{
.entrypoint //程序入口
// 代码大小 87 (0x57)
.maxstack 3 //使用的堆栈最大高度是3
.locals init ([0] class ConsoleApp1.Program/func f,
[1] class ConsoleApp1.Program/'<>c__DisplayClass0_0' 'CS$<>8__locals0',
[2] int32 V_2,
[3] bool V_3)
//新建一个调用帧
IL_0000: nop
IL_0001: ldnull //将null压栈
IL_0002: stloc.0 //将null出栈赋值给调用栈中的V_0
IL_0003: newobj instance void ConsoleApp1.Program/'<>c__DisplayClass0_0'::.ctor()
//生成一个新的对象并压入栈顶
IL_0008: stloc.1 //将栈顶元素赋值给V_1
IL_0009: ldloc.1 //将V_1压入栈顶
IL_000a: ldc.i4.0 //将常数0压入栈顶
IL_000b: stfld int32 ConsoleApp1.Program/'<>c__DisplayClass0_0'::i //将栈顶的值给lambda表达式中的field中的i
IL_0010: br.s IL_003c //无条件跳转到对应的指令
//-----------------这里是循环部分
IL_0012: nop
IL_0013: ldloc.0 //将v_0压入栈顶
IL_0014: ldloc.1 //将v_1压入栈顶
IL_0015: ldftn instance void ConsoleApp1.Program/'<>c__DisplayClass0_0'::'<Main>b__0'()
//将lambda的函数执行体放入栈顶
IL_001b: newobj instance void ConsoleApp1.Program/func::.ctor(object,native int)
//生成一个新的委托对象
IL_0020: call class [mscorlib]System.Delegate [mscorlib]System.Delegate::Combine(class [mscorlib]System.Delegate, class [mscorlib]System.Delegate)
//合并委托生成新的多播委托
IL_0025: castclass ConsoleApp1.Program/func
//转换成对应的委托类型
IL_002a: stloc.0
//将栈顶赋值到v_0
IL_002b: nop
IL_002c: ldloc.1 //将v_1放到栈顶
IL_002d: ldfld int32 ConsoleApp1.Program/'<>c__DisplayClass0_0'::i
//将field i放到栈顶
IL_0032: stloc.2
//赋值到v_2
IL_0033: ldloc.1
//将v_1放到栈顶
IL_0034: ldloc.2
//将v_2放到栈顶
IL_0035: ldc.i4.1
//将常数1放到栈顶
IL_0036: add
//将栈顶2个数字相加再放到栈顶
IL_0037: stfld int32 ConsoleApp1.Program/'<>c__DisplayClass0_0'::i
//设置到field i
//----------------------
IL_003c: ldloc.1 //将v_1压入栈顶
IL_003d: ldfld int32 ConsoleApp1.Program/'<>c__DisplayClass0_0'::i //将field压入栈顶，这里的field是lambda中使用的i
IL_0042: ldc.i4.5 //将常数5压入栈顶
IL_0043: clt //毕竟栈顶2层数字，栈顶小就压0，否则压1
IL_0045: stloc.3 //将栈顶数字存到v_3中
IL_0046: ldloc.3 //将v_3压入栈顶
IL_0047: brtrue.s IL_0012//如果为true，非零非空就跳转到对应指令
IL_0049: ldloc.0 //将v_0放到栈顶
IL_004a: callvirt instance void ConsoleApp1.Program/func::Invoke() //调用虚函数Invoke
IL_004f: nop
IL_0050: call string [mscorlib]System.Console::ReadLine()
IL_0055: pop
IL_0056: ret
} // end of method Program::Main
所有有用的指令的注释都标明了，再次说明需要注意的是，指令使用到的值和对象都是从栈中取出，调用函数需要的参数也是从栈中取出的，ldfld这种也是需要从栈中取出对象才能执行的。这里的lambda闭包可能会给你造成一些阅读的困扰，这个例子作为CIL代码阅读非常不合适，不过因为这个例子是我在C#本质论，lambda闭包变量，都用到了，所以直接搬过来使用。这里最后的结果是打印了5个5。
FIN 2018.12.03/00.23