MSIL实用指南-比较运算

Posted 2020-10-29 TKT2016

数值的比较就是大于、小于、等于、大于等于、小于等于、不等于，它们的运算结果都是布尔值。
大于、小于、等于有直接对应的指令，分别是Cgt、Clt、Ceq。
大于等于、小于等于、不等于没有直接对应的指令，它的运算实现一般是取反。

大于、小于、等于需要两个参数，它们的通用步骤
1.生成加载左边变量
2.生成加载右边变量
3.生成比较运算指令

生成等于比较的代码实例：

ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_1);
ilGenerator.Emit(OpCodes.Ceq);

 

下面以生成大于等于为例子，讲解一下怎么生成相应运算指令。
前两个步骤还是生成加载左右参数。
“生成等于”其实就是“不大于”，按顺序就是先比较是否是小于，然后把这个结果和false比较。
IL指令中0代表false。
即生成

ilGenerator.Emit(OpCodes.Clt);
ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldc_I4_0);
ilGenerator.Emit(OpCodes.Ceq);

 

小于等于则是进行大于比较，然后再和0比较

ilGenerator.Emit(OpCodes.Cgt);
ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldc_I4_0);
ilGenerator.Emit(OpCodes.Ceq);

 

不等于是先进行等于比较，然后看这个结果是否是false

ilGenerator.Emit(OpCodes.Ceq);
ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldc_I4_0);
ilGenerator.Emit(OpCodes.Ceq);

 

上面可以看出，最后两条指令是固定的，都是和false比较，获得最终结果。

完整的程序如下

using System;
using System.Reflection;
using System.Reflection.Emit;

namespace LX1_ILDemo
{
    class Demo19_CompareOP
    {
        static string binaryName = "Demo19_CompareOP.exe";
        static string namespaceName = "LX1_ILDemo";
        static string typeName = "CompareOPDemo";

        static AssemblyBuilder assemblyBuilder;
        static ModuleBuilder moduleBuilder;
        static TypeBuilder typeBuilder;
        static MethodBuilder mainMethod;
        static MethodBuilder testMethod;

        static void Emit_Test()
        {
            testMethod = typeBuilder.DefineMethod("TestCompare", MethodAttributes.Public
                | MethodAttributes.Static, typeof(void), new Type[] { typeof(int), typeof(int) });
            var println = typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(bool) });
            var ilGenerator = testMethod.GetILGenerator();
            // >
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_1);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Cgt);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Call, println);

            // < 
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_1);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Clt);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Call, println);

            // ==
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_1);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Ceq);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Call, println);

            //>=
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_1);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Clt);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldc_I4_0);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Ceq);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Call, println);

            // <=
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_1);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Cgt);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldc_I4_0);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Ceq);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Call, println);

            //!=
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_1);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Ceq);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldc_I4_0);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Ceq);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Call, println);

            ilGenerator.Emit(OpCodes.Ret);
        }

        public static void Generate()
        {
            InitAssembly();
            typeBuilder = moduleBuilder.DefineType(namespaceName + "." + typeName, TypeAttributes.Public);
            Emit_Test();
            GenerateMain();
            assemblyBuilder.SetEntryPoint(mainMethod, PEFileKinds.ConsoleApplication);
            SaveAssembly();
            Console.WriteLine("生成成功");
        }

        static void GenerateMain()
        {
            mainMethod = typeBuilder.DefineMethod("Main", MethodAttributes.Public
                | MethodAttributes.Static, typeof(void), new Type[] { });
            var ilGenerator = mainMethod.GetILGenerator();
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldc_I4_1);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Ldc_I4_7);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Call, testMethod);

            ilGenerator.Emit(OpCodes.Call, typeof(Console).GetMethod("ReadKey", new Type[] { }));
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Pop);
            ilGenerator.Emit(OpCodes.Ret);
        }

        static void InitAssembly()
        {
            AssemblyName assemblyName = new AssemblyName(namespaceName);
            assemblyBuilder = AppDomain.CurrentDomain.DefineDynamicAssembly(assemblyName, AssemblyBuilderAccess.RunAndSave);
            moduleBuilder = assemblyBuilder.DefineDynamicModule(assemblyName.Name, binaryName);
        }

        static void SaveAssembly()
        {
            Type t = typeBuilder.CreateType(); //完成Type，这是必须的
            assemblyBuilder.Save(binaryName);
        }
    }
}

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