Эндрю Троелсен - ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ С# 2005 И ПЛАТФОРМА .NET 2.0. 3-е издание

ldarg.1 // Загрузка 'а' в стек.

ldarg.2 // Загрузка 'b' в стек.

…

}

Итерационные конструкции в языке программирования C# представляются с помощью ключевых слов for, foreach, while и do, каждое из которых имеет свое специальное представление в CIL. Рассмотрим классический цикл for.

public static void CountToTen() {

for (int i = 0; i ‹ 10; i++);

}

Вы можете помнить о том, что коды операций br (br, blt и т.д.) используются для управления потоком программы в зависимости от выполнения некоторого условия. В нашем примере мы задали условие, по которому должен произойти выход из цикла, когда значение локальной переменной i станет равным 10. С каждым проходом к значению i добавляется 1, после чего сразу же выполняется тестовое сравнение.

Также напомним, что при использовании любых кодов операций CIL, связанных с ветвлением, нужно определить метку для обозначения в программном коде места, куда следует перейти в случае выполнения условия. С учетом этого рассмотрите следующий (расширенный) программный код CIL, сгенерированный с помощью ildasm.exe (включая и метки программного кода).

.method public hidebysig static void CountToTen() cil managed {

.maxstack 2

.locals init ([0] int32 i) // Инициализация локальной целой 'i'.

IL_0000: ldc.i4.0 // Загрузка этого значения в стек.

IL_0001: stloc.0 // Сохранение значения под индексом '0'.

IL_0002: br.s IL_0008// Переход к IL_0008.

IL_0004: ldloc.0 // Загрузка значения с индексом 0.

IL_0005: ldc.i4.1 // Загрузка значения '1' в стек.

IL_0006: add // Добавление в стек под индексом 0.

IL_0007: stloc.0

IL_0008: ldloc.0 // Загрузка значения с индексом '0'.

IL_0009: ldc.i4.s 10 // Загрузка значения '10' в стек.

IL_000b: blt.s IL_0004// Меньше? Если да, то к 1L_0004.

IL_000d: ret

}

В сущности, этот программный код CIL начинается с определения локальной переменной int32 и загрузки ее в стек. Затем осуществляются переходы между командами с метками IL_0008 и IL_0004, причем каждый раз значение i увеличивается на 1 и проверяется, осталось ли это значение меньше 10. Если нет, то происходит выход из метода.

Теперь, освоив синтаксис и семантику CIL, вы можете закрепить свои знания на практике, построив приложение .NET с использованием только CIL и текстового редактора. Ваше приложение будет состоять из приватного одномодульного *.dll, содержащего два определения типов класса, и консольного *.exe, взаимодействующего с этими типами.

Первым делом следует построить файл *.dll для использования клиентом. Откройте любой текстовый редактор и создайте новый файл *.il с именем CILCars.il. Этот одномодульный компоновочный блок будет использовать два внешних двоичных файла .NET, поэтому вы можете начать свой файл программного кода CIL так.

// Ссылка на mscorlib.dll и

// System.Windows.Forms.dll

.assemblу extern mscorlib {

.publickeytoken = (B7 7A 5С 56 19 34 E0 89)

.ver 2:0:0:0

}

.assembly extern System.Windows.Forms {

.publickeytoken = (B7 7A 5C 56 19 34 E0 89)

.ver 2:0:0:0

}

// Определение одномодульного компоновочного блока.

.assembly CILCars {

.hash algorithm 0х00008004

.ver 1:0:0:0

}

.modulе СILCars.dll

Как уже было сказано, этот компоновочный блок будет содержать два типа класса. Первый тип, CILCar, определяет два поля данных и пользовательский конструктор. Второй тип, CarInfoHelper, определяет единственный статический метод с именем DisplayCarInfо(), который использует CILCar в качестве параметра и возвращает void. Оба типа находятся в пространстве имен CILCars. В терминах CIL класс CILCar можно реализовать так.

// Реализация типа CILCars.CILCar.

.namespace CILCars {

.class public auto ansi beforefieldinit CILCar extends [mscorlib]System.Object {

// Поле данных CILCar.

.field public string petName

.field public int32 currSpeed

// Пользовательский конструктор, который дает пользователю

// возможность присвоить полю данные.

.method public hidebysig specialname rtspecialname instance void .ctor(int32 c, string p) cil managed {

.maxstack 8

// Загрузка первого аргумента в стек и вызов

// конструктора базового класса.

ldarg.0 // объект 'this', а не int32!

call instance void [mscorlib]System.Object::.ctor()

// Теперь загрузка первого и второго аргументов в стек.

ldarg.0 // объект 'this'

ldarg.1 // аргумент int32

// Сохранение элемента вершины стека (int 32) в поле currSpeed.

stfld int32 CILCars.CILCar::currSpeed

// Загрузка строкового аргумента и сохранение в поле petName.

ldarg.0 // объект 'this'

ldarg.2 // аргумент string

stfld string CILCars.CILCar::petName

ret

}

}

}

Имея в виду, что настоящим первым аргументом любого нестатического члена является объектная ссылка this, в первом блоке CIL-кода мы просто загружаем эту объектную ссылку и вызываем конструктор базового класса. Затем поступающие аргументы конструктора помещаются в стек и запоминаются в полях данных типа с помощью кода операции stfld (сохранение в поле).

Далее, вы должны реализовать второй тип в данном пространстве имен, а именно тип CILCarInfo. Суть типа находится в статическом методе Display(). Основной задачей этого метода является получение поступающего параметра CILCar, извлечение значения поля данных и вывод его в окне сообщения Windows Forms. Вот полная реализация CILCarInfo, а далее следует ее анализ.

.class public auto ansi beforefieldinit CILCarInfo extends [mscorlib]System.Object {

.method public hidebysig static void Display(class CILCars.CILCar c) cil managed {

.maxstасk 8

// Нам нужна локальная строковая переменная.

.locals init ([0] string caption)

// Загрузка строки и входного CILCar в стек.

ldstr "Скорость [0]: "

ldarg.0

// Помещение значения petName класса CILCar в стек и

// вызов статического метода String. Format().

ldfld string CILCars.CILCar::petName

call string [mscorlib]System.String::Format(string, object)

stloc.0

// Загрузка значения поля currSpeed и получение его строкового // представления (обратите внимание на вызов ToString()).

ldarg.0

ldflda int32 CILCars.CILCar::currSpeed

call instance string [mscorlib]System.Int32::ToString()

ldloc.0

// Вызов метода MessageBox.Show() с загруженными значениями.

call valuetype [System.Windows.Forms] System.Windows.Forms.DialogResult [Sуstem.Windоws.Forms] System.Windows.Forms.MessageBox::Show(string, string)

pop

ret

}

}

Хотя здесь объем программного кода CIL заметно больше, чем в случае реализации CILCar, на самом деле все довольно просто. Во-первых, поскольку вы определяете статический метод, вам не придется иметь дел со скрытой объектной ссылкой (поэтому код операции ldarg.0 действительно загружает поступающий аргумент CILCar).