前言:
經過前面幾篇的學習,我們瞭解到指令的大概分類,如:
參數加載指令,該加載指令以 Ld 開頭,將參數加載到棧中,以便於後續執行操作命令。
參數存儲指令,其指令以 St 開頭,將棧中的數據,存儲到指定的變量中,以方便後續使用。
創建實例指令,其指令以 New 開頭,用於在運行時動態生成並初始化對象。
方法調用指令,該指令以 Call 開頭,用於在運行時調用其它方法。
支條件指令,該指令通常以 Br、或 B、C 開頭,用於在運行分支條件時跳轉指令。
本篇介紹類型轉換指令,該指令通常以 Cast、Conv 開頭或box結尾,用於在運行時對類型進行轉換。
類型轉換指令介紹:
在.NET中,類型轉換是一個常見的操作,它允許我們在不同的數據類型之間進行轉換。ILGenerator 提供了一系列的指令來執行各種類型轉換操作。這些指令可以分爲三類:強制類型轉換指令、隱式類型轉換指令和數值類型轉換指令。
-
強制類型轉換指令:這些指令用於執行顯式的類型轉換操作,如果轉換失敗則會拋出異常。常見的強制類型轉換指令包括
castclass
和 isinst 指令。 -
隱式類型轉換指令:這些指令用於執行從引用類型到值類型或者從值類型到引用類型的轉換,或者在值類型之間執行轉換。
unbox
和box
指令是常見的隱式類型轉換指令。 -
數值類型轉換指令:這些指令用於執行不同數值類型之間的轉換,比如將整數轉換爲浮點數,或者將浮點數轉換爲整數。
conv
指令系列提供了這些功能。
通過這些類型轉換指令,我們可以在 IL 級別執行各種類型轉換操作,爲動態生成的代碼增加了靈活性和功能性。
接下來我們將詳細介紹這些指令的用法和示例。
1、強制類型轉換指令:
Castclass 指令:強制類型轉換
示例代碼:
MethodBuilder methodBuilder = tb.DefineMethod("ConvertTo", MethodAttributes.Public | MethodAttributes.Static, typeof(XmlEntity), new Type[] { typeof(object) }); ILGenerator il = methodBuilder.GetILGenerator(); il.Emit(OpCodes.Ldarg_0 ); il.Emit(OpCodes.Castclass, typeof(XmlEntity)); il.Emit(OpCodes.Ret); // 返回該值
對應代碼:
Isinst 指令: as 類型轉換
示例代碼:
MethodBuilder methodBuilder = tb.DefineMethod("ConvertTo", MethodAttributes.Public | MethodAttributes.Static, typeof(XmlEntity), new Type[] { typeof(object) }); ILGenerator il = methodBuilder.GetILGenerator(); il.Emit(OpCodes.Ldarg_0 ); il.Emit(OpCodes.Isinst, typeof(XmlEntity)); il.Emit(OpCodes.Ret); // 返回該值
對應代碼:
2、隱式類型轉換指令:
1、Box 指令:裝箱
示例代碼:
MethodBuilder methodBuilder = tb.DefineMethod("ConvertTo", MethodAttributes.Public | MethodAttributes.Static, typeof(object), new Type[] { typeof(int) }); ILGenerator il = methodBuilder.GetILGenerator(); il.Emit(OpCodes.Ldarg_0); il.Emit(OpCodes.Box, typeof(int)); il.Emit(OpCodes.Ret); // 返回該值
對應代碼:
2、Unbox_Any 指令:拆箱
示例代碼:
MethodBuilder methodBuilder = tb.DefineMethod("ConvertTo", MethodAttributes.Public | MethodAttributes.Static, typeof(int), new Type[] { typeof(object) }); ILGenerator il = methodBuilder.GetILGenerator(); il.Emit(OpCodes.Ldarg_0); il.Emit(OpCodes.Unbox_Any, typeof(int)); il.Emit(OpCodes.Ret); // 返回該值
對應代碼:
3、Unbox 指令:拆箱並返回指向值的引用地址
對應代碼:
可以看出,返回的是引用,如果需要獲取值,需要配置 Ldobj 指令:
來一個示例代碼:
var dynamicMethod = new DynamicMethod("ConvertTo", typeof(int), new Type[] { typeof(object) }, typeof(AssMethodIL_Condition)); ILGenerator il = dynamicMethod.GetILGenerator(); il.Emit(OpCodes.Ldarg_0); il.Emit(OpCodes.Unbox, typeof(int)); il.Emit(OpCodes.Ldobj, typeof(int)); il.Emit(OpCodes.Ret); // 返回該值 var result = dynamicMethod.Invoke(null, new object[] { 11 }); Console.WriteLine(result); Console.Read();
運行效果:
可以理解爲:
Unbox_Any 指令 = Unbox 指令 + Ldobj 指令。
3、數值類型轉換指令:
在CIL(Common Intermediate Language)中,"conv"(convert)相關指令用於進行類型轉換,將一個數據類型轉換爲另一個數據類型。這些指令通常用於在不同的數據類型之間進行顯式轉換。
以下是一些常用的"conv"相關指令及其功能:
conv.i1
: 將值轉換爲有符號 8 位整數類型(sbyte)。conv.i2
: 將值轉換爲有符號 16 位整數類型(short)。conv.i4
: 將值轉換爲有符號 32 位整數類型(int)。conv.i8
: 將值轉換爲有符號 64 位整數類型(long)。conv.u1
: 將值轉換爲無符號 8 位整數類型(byte)。conv.u2
: 將值轉換爲無符號 16 位整數類型(ushort)。conv.u4
: 將值轉換爲無符號 32 位整數類型(uint)。conv.u8
: 將值轉換爲無符號 64 位整數類型(ulong)。conv.r4
: 將值轉換爲單精度浮點數類型(float)。conv.r8
: 將值轉換爲雙精度浮點數類型(double)。
這些指令在IL代碼中用於執行類型轉換操作。下面是一個簡單的示例,演示如何使用這些指令:
var dynamicMethod = new DynamicMethod("ConvertTo", typeof(float), new Type[] { typeof(int) }, typeof(AssMethodIL_Condition)); ILGenerator il = dynamicMethod.GetILGenerator();
il.Emit(OpCodes.Ldarg_0); il.Emit(OpCodes.Conv_R4); il.Emit(OpCodes.Ret); // 返回該值 var result = dynamicMethod.Invoke(null, new object[] { 11 }); Console.WriteLine(result); Console.Read();
運行結果:
在 Emit 中,類型是需要精確轉換的,如果不進行轉換,你可能得到類似這樣的結果:
總結:
在本教程的第六部分中,我們深入探討了 ILGenerator 中的類型轉換指令。
通過了解這些指令,你可以在動態生成的代碼中執行各種類型轉換操作,從而更好地控制程序的行爲和數據流。
類型轉換指令在 .NET 開發中非常有用,特別是在需要進行數據類型轉換或操作時。
通過本教程,你應該已經瞭解瞭如何使用 ILGenerator 來生成這些轉換指令,並且知道它們在 IL 代碼中的具體用法和語法。
掌握 ILGenerator 中的類型轉換指令將爲你的動態代碼生成帶來更大的靈活性和效率。
繼續學習並探索 ILGenerator 中其他功能和指令,以加深對 .NET 平臺底層運行機制的理解,並提升自己在 .NET 開發領域的技能水平。