如何在 CIL (MSIL)“调用实例 void valuetype [..type]”中返回或保存值？ （通用中间语言）

Question

我正在创建一个 .Net 中间代码仿真器，它在指令之后执行 CIL 指令。 我无法更精确地模拟 call instance void valuetype 并保存其结果

我有 C# 代码：DateTime? startDate = DateTime.Now;

编译为：

IL_010d: ldloca.s     startDate
IL_010f: call         valuetype [mscorlib]System.DateTime [mscorlib]System.DateTime::get_Now()
IL_0114: call         instance void valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<valuetype [mscorlib]System.DateTime>::.ctor(!0/*valuetype [mscorlib]System.DateTime*/)

• 在IL_010d - ldloca 上推送对局部变量startDate 的堆栈引用
• 在 IL_010f - call 上推送堆栈值类型 DateTime==Now

我的第一个问题是：IL_0114 发生了什么？执行 call 方法后堆栈应该是什么样子？如何将DateTime.Now 值输入到本地startData 变量中？在什么时候输入？

如果我将 C# 代码更改为 DateTime startDate = DateTime.Now;（不带？） 编译为：

IL_010d: call         valuetype [mscorlib]System.DateTime [mscorlib]System.DateTime::get_Now()
IL_0112: stloc.2      // startDate

• 在IL_010d - call 将值压入堆栈
• 在IL_0112 - stloc 从堆栈中弹出值并保存在局部变量中

在这种情况下，一切对我来说都很清楚。即执行块后，栈上没有对象，DateTime.Now已写入局部变量startDate。

我的第二个问题是这两个调用有什么区别？ call instance void valuetype(IL_0114) 与 call valuetype(IL_010d)

Answer 1

没有“call instance void valuetype”。只有call，其余都是方法引用。

对于更简单的代码，valuetype [mscorlib]System.DateTime [mscorlib]System.DateTime::get_Now() 是方法引用，但 valuetype [mscorlib]System.DateTime 只是返回类型的一部分（valuetype 表示该类型的未装箱形式，而不是 boxed或class)。

在调用get_Now 之后，值进入堆栈。但是，当您将其转换为 Nullable<DateTime> 类型的变量时，您实际上调用了它的构造函数，该构造函数负责正确初始化该值。

这里调用的方法是instance void valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<valuetype [mscorlib]System.DateTime>::.ctor(!0)，即构造函数。每个构造函数实际上都返回void，所以没有任何特殊指令，调用后栈是空的，而且由于方法也是instance，所以需要一个this的引用。同样valuetype 在这里表示您正在对该类型的未装箱值调用该方法。

这是在值类型已分配存储位置时初始化值类型的常用方法之一。您只需获取其地址并就地调用构造函数，而不是使用newobj。同样，initobj 指令将其初始化为零，就像调用了默认构造函数一样。

Answer 2

主要区别在于，通过将符号 ? 添加到变量声明中，您将其类型设置为 Nullable<T>，而不是简单的 System.DateTime。下面的两个声明基本上是等价的：

DateTime? d1 = DateTime.Now;
System.Nullable<DateTime> d1 = DateTime.Now;

所以：

IL_010d 将局部变量（startDate）的地址压入堆栈

IL_010f 将DateTime.Now 的结果压入堆栈

IL_0114 调用Nullable<DateTime> 构造函数（使用startDate 的地址作为this）传递DateTime.Now 的结果（初始化startDate）

阿德里亚诺