MSIL探索-IL介绍
by zguosir/gshzheng
１．
我们用C#,Vb.Net,Asp.Net或其它的与.Net兼容的语言写的代码最终都会编译成IL。如，我们用Cobol写的程序，可以在C#中修改，然后在Asp.Net中使用。因此，理解IL是我们理解.Net相关技术的最好的方式。
假设您已经至少熟悉一种.Net语言，让我们一步一步揭开IL的面纱，
a1.il
.assembly zzz{}
.method static void mymethod()
{
.entrypoint
ldstr “Hello”
call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
ret
}
Output
hello
这是比较简单的IL程序，必须指定伪指令.assembly .entrypoint，以及ret函数结束指令。（注，译者还很老土，用的环境Net1.1，Net2.0会很不一样，但我们没必要在版本上做更多的计较）
以.开始的语句，我们称之伪指令（derective）,如创建一类或方法的指令；
不以.开始的语句，是真正的汇编指令。
在IL中，首先被执行的第一个函数为入口函数（entrypoint function）,一个程序只能有一个入口函数，.entrypoint是伪指令，它的位置可以放在函数开始处，也可以放在函数的结束处。
ret指令表示函数代码的结束，不能省略。
call语句是函数调用指令，指令的调用有如下的细节
l 返回值（void）
l 引用的外部装配件（[mscorlib]）
l 命名空间（System）
l 类（Console）
l 方法名称（WriteLine）
l 方法参数类型（string）
２．
下面是一个稍微复杂一点IL程序，其中引入了类的定义
a2.il
.assembly zzz{}
.class private auto ansi zzz extends [mscorlib]System.Object
{
.method public hidebysig static void mymethod() il managed
{
.entrypoint
ldstr "Hello"
call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
ret
}
}
OutPut
Hello
伪指令.class定义了一个类，并且有三个修饰词
l private: 表示对类的程序的访问只能限制在当前类内部。
l auto: 表示类在内存中的存储只有在运行时才能决定。
l ansi: 原代码可以被分割为两部分，受控的和非受控的。
l il managed: 暂不说明。
伪指令.method的修饰词
l public: 方法的访问级别。
l hidebysig: 此属性让父类的这个方法对派生类来说是隐藏的。
l static: 静态的方法是属于类而不是属于对象的。标记为entrypoint的方法首先是static的。
３．
下面一个再复杂一点的程序，填加了更多的伪指令，还有类的构造函数的写法
a3.il
.module a3.exe
.subsystem 3
.corflags 1
.assembly extern mscorlib
{
.publickeytoken = (B7 7A 5C 56 19 34 E0 89 ) // .z\V.4..
.ver 1:0:5000:0
}
.assembly a3
{
.hash algorithm 0x00008004
.ver 0:0:0:0
}
.class private auto ansi zzz extends [mscorlib]System.Object
{
.method public hidebysig static void mymethod() il managed
{
.entrypoint
ldstr "Hello"
call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(class [mscorlib]System.String)
ret
}
.method public hidebysig specialname rtspecialname instance void .ctor() il managed
{
.maxstack 8
ldstr "Hello1"
call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(class [mscorlib]System.String)
ldarg.0
call instance void [mscorlib]System.Object::.ctor()
ret
}
}
Output
Hello
.ctor: ctor就是constructor
rtspecialname: 这个属性告诉运行时（runtime）当前函数有个特殊的名字，应该进行某些特殊的对待。
Specialname: 这是通知编译器，当前函数是特殊的，ＲＴ可能忽略这个属性。
Instance: 指明函数调用是一个相对于实例的调用。
ldarg.0 一般是取的在执行堆栈上的this指针或第０个参数的地址（对于静态方法）。
.maxstack:指定当方法被执行时，在stack上的最大元素数
.module:所有的IL文件必须是某个module的一部分，这里module的名字未必与exe的名字相同。
.subsystem: 这个伪指令用来指定程序将要在哪个ＯＳ上运行，它也是指定运行程序类型的一种方式。下面是值的含义：
2- Windows 控制台程序
3- WinForm程序
5- OS/2
.corflags: 1表示可执行程序，4表示类库
.assembly 我们创建的所有东西都是manifest的一部分，assembly伪指令是manifest的开始指令，manifest包括module，一个module只能包含一个assembly伪指令。如果exe程序，assembly只必须有的，而对于dll类库来说，它是可以缺省的。在assembly伪指令中，包含着其它的伪指令。
.hash: 指明assembly的hash代码。
.ver: 指明assembly的版本表示，它有4部分组成，有冒号分割，依次分别表示主版本号、次版本号、内建build号，修正号。
extern:如果需要引用其它的assemblies，就需要用到extern伪指令。
originator:这个伪指令揭示了dll创建着的唯一标识，它是创建者公钥（public key）的８位数字，显然是个hash code。
４．
现在，我们把一个最简单的c#程序，反编译成il后，再来看程序，就貌似不怎么陌生了。
a4.cs
public class a4
{
public static void Main()
{
System.Console.WriteLine("Hello");
}
}
>csc a4.cs
>ildasm a4.exe /out=a4.il
a4.il
// Microsoft (R) .NET Framework IL Disassembler. Version 1.1.4322.573
// Copyright (C) Microsoft Corporation 1998-2002. All rights reserved.
.assembly extern mscorlib
{
.publickeytoken = (B7 7A 5C 56 19 34 E0 89 ) // .z\V.4..
.ver 1:0:5000:0
}
.assembly a4
{
// --- 下列自定义属性会自动添加，不要取消注释 -------
// .custom instance void [mscorlib]System.Diagnostics.DebuggableAttribute::.ctor(bool,
// bool) = ( 01 00 00 01 00 00 )
.hash algorithm 0x00008004
.ver 0:0:0:0
}
.module a4.exe
// MVID: {6E8E5294-3C87-4895-BA7E-F4BDF4FEAC50}
.imagebase 0x00400000
.subsystem 0x00000003
.file alignment 512
.corflags 0x00000001
// Image base: 0x00da0000
//
// ============== CLASS STRUCTURE DECLARATION ==================
//
.class public auto ansi beforefieldinit a4
extends [mscorlib]System.Object
{
} // end of class a4
// =============================================================
// =============== GLOBAL FIELDS AND METHODS ===================
// =============================================================
// =============== CLASS MEMBERS DECLARATION ===================
// note that class flags, 'extends' and 'implements' clauses
// are provided here for information only
.class public auto ansi beforefieldinit a4
extends [mscorlib]System.Object
{
.method public hidebysig static void Main() cil managed
{
.entrypoint
// 代码大小 11 (0xb)
.maxstack 1
IL_0000: ldstr "Hello"
IL_0005: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
IL_000a: ret
} // end of method a4::Main
.method public hidebysig specialname rtspecialname
instance void .ctor() cil managed
{
// 代码大小 7 (0x7)
.maxstack 1
IL_0000: ldarg.0
IL_0001: call instance void [mscorlib]System.Object::.ctor()
IL_0006: ret
} // end of method a4::.ctor
} // end of class a4
// =============================================================
//*********** 反汇编完成 ***********************
// WARNING: Created Win32 resource file a4.res
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