如何编译返回值的方法调用？答案

【问题标题】：How are compiled method calls that return a value?如何编译返回值的方法调用？
【发布时间】：2012-02-25 18:46:49
【问题描述】：

如果我有一个返回值的方法（例如Dictionary 类的Remove 方法返回一个bool），如果我不将返回值分配给变量会怎样？换句话说，如果我写dictionary.Remove("plugin-01"); 而不将结果分配给bool 变量，那么编译相对于bool b = dictionary.Remove("plugin-01"); 有什么区别？

【问题讨论】：

标签： c# .net compiler-construction

【解决方案1】：

让我们看一个简单的示例及其生成的 IL 代码（由 LinqPad 提供）

void Main()
{
    Bar();
    Baz();
}

bool Bar()
{
  return true;
}

void Baz()
{
  Console.WriteLine("placeholder");
}

这会产生以下 IL：

IL_0000:  ldarg.0     
IL_0001:  call        UserQuery.Bar
IL_0006:  pop          //remove current value from evaluation stack
IL_0007:  ldarg.0     
IL_0008:  call        UserQuery.Baz


Bar:
IL_0000:  ldc.i4.1    
IL_0001:  ret    

Baz:
IL_0000:  ldstr       "placeholder"
IL_0005:  call        System.Console.WriteLine
IL_000A:  ret

您可以看到Bar 被调用，然后弹出以从评估堆栈中删除布尔返回值 - 它无处可去。我必须更新示例以包含对 Baz() 的另一个方法调用，否则将不会发出 pop，因为程序结束。

现在我们来看一个实际使用返回值的案例：

void Main()
{
    bool foo = Bar();
    Console.WriteLine(foo);
}

bool Bar()
{
  return true;
}

这会产生以下 IL：

IL_0000:  ldarg.0     
IL_0001:  call        UserQuery.Bar
IL_0006:  stloc.0    //pops current value from evaluation stack, stores in local var
IL_0007:  ldloc.0     
IL_0008:  call        System.Console.WriteLine

Bar:
IL_0000:  ldc.i4.1    
IL_0001:  ret

忽略System.Console.WriteLine 部分，它是IL_007 之后的所有内容，包括IL_007 - 只需添加它，这样编译器就不会优化变量的使用。您会看到Bar 方法调用的结果从评估堆栈中弹出并存储在局部变量foo 中。这就是区别——pop 抓取并丢弃返回值，stloc.0 将结果分配给变量。

因此，如果您不需要方法调用的结果，您应该忽略结果。即使您将结果分配给变量并且该变量从未使用过，编译器也可能完全优化掉变量和分配 - 至少在发布模式下（在调试模式下，大多数优化被禁用以改善您的调试体验）。

【讨论】：

如果去掉Console.WriteLine(foo)，IL应该和第一个例子一样吗？
是的——它被优化掉了（大概）因为变量foo从未被使用过。
在您的第一个“这会产生以下 IL”中，我认为您应该在调用之后包含 POP 指令。这澄清了方法结果在 MSIL 堆栈上，调用者必须以某种方式处理它（即使“处理”它意味着显式丢弃它）
@CoreyKosak：我展示了由 LinqPad 生成的完整 IL 输出 - 但你是对的 - 应该有一个 pop，在这种情况下，它只是没有发出，因为程序在进行任何操作之前就结束了其他电话。
@BrokenGlass：感谢您的精彩解释！不过有一个问题，在方法调用之前，通常会在 IL 中看到 Ldoc、Ldc 等。我将它们读作将参数值推送到评估堆栈。但是，例如被调用方方法将此参数读取为 Ldarg.0。根据 Ldarg 操作码的行为 - 它将参数加载到堆栈上。相同的论点不是两次推送到评估堆栈吗？我确定这里缺少一些基本的东西，但不确定是什么:(

【解决方案2】：

如果你不使用它，返回值将被忽略。

你可以做类似的事情

if(!dictionary.Remove("plugin-01")) {
    MessageBox.Show("Error: plugin-01 does not exist!");
}

不介意的话可以放心写

dictionary.Remove("plugin-01");

【讨论】：

【解决方案3】：

调用部分相同，但在IL中跳过了赋值部分。看看 - 这是一个简单程序的反汇编：

var d = new Dictionary<int,int>();
bool a = d.Remove(5);
d.Remove(6);

反汇编如下：

    bool a = d.Remove(5);
00000057  mov         ecx,dword ptr [ebp-40h] 
0000005a  mov         edx,5 
0000005f  cmp         dword ptr [ecx],ecx 
00000061  call        69106A00
// Here is the assignment part 
00000066  mov         dword ptr [ebp-4Ch],eax 
00000069  movzx       eax,byte ptr [ebp-4Ch] 
0000006d  mov         dword ptr [ebp-44h],eax 
    d.Remove(6);
00000070  mov         ecx,dword ptr [ebp-40h] 
00000073  mov         edx,6 
00000078  cmp         dword ptr [ecx],ecx 
0000007a  call        69106A00

前四行很常见；第一次调用的最后三行处理分配；他们在第二次调用的反汇编中丢失了。

【讨论】：