IL中调用实例与newobj实例的区别

Question

我正在深入研究C#,并使用可空的值类型.出于实验目的,我写了一段代码:

    private static void HowNullableWorks()
    {
        int test = 3;
        int? implicitConversion = test;
        Nullable<int> test2 = new Nullable<int>(3);

        MethodThatTakesNullableInt(null);
        MethodThatTakesNullableInt(39);
    }

我被要求看到implicitConversion/test2变量初始化为:

call       instance void valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<int32>::.ctor(!0)

指令,而当调用MethodThatTakesNullableInt时,我可以看到:

IL_0017:  initobj    valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<int32>

和

IL_0026:  newobj     instance void valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<int32>::.ctor(!0)

我明白了 我以为我也会看到用于implicitConversion/test2的newobj指令.

这是完整的IL代码:

.method private hidebysig static void  HowNullableWorks() cil managed
{
  // Code size       50 (0x32)
  .maxstack  2
  .locals init ([0] int32 test,
           [1] valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<int32> implicitConversion,
           [2] valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<int32> test2,
           [3] valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<int32> CS$0$0000)
  IL_0000:  nop
  IL_0001:  ldc.i4.3
  IL_0002:  stloc.0
  IL_0003:  ldloca.s   implicitConversion
  IL_0005:  ldloc.0
  IL_0006:  call       instance void valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<int32>::.ctor(!0)
  IL_000b:  nop
  IL_000c:  ldloca.s   test2
  IL_000e:  ldc.i4.3
  IL_000f:  call       instance void valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<int32>::.ctor(!0)
  IL_0014:  nop
  IL_0015:  ldloca.s   CS$0$0000
  IL_0017:  initobj    valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<int32>
  IL_001d:  ldloc.3
  IL_001e:  call       void csharp.in.depth._2nd.Program::MethodThatTakesNullableInt(valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<int32>)
  IL_0023:  nop
  IL_0024:  ldc.i4.s   39
  IL_0026:  newobj     instance void valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<int32>::.ctor(!0)
  IL_002b:  call       void csharp.in.depth._2nd.Program::MethodThatTakesNullableInt(valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<int32>)
  IL_0030:  nop
  IL_0031:  ret
} // end of method Program::HowNullableWorks

Answer 1

首先，看起来您是在调试模式下编译的（基于 s nop） - 如果您在发布模式下编译，您可能会看到发出不同的代码。

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ECMA CLR 规范的 I.12.1.6.2.1 节（初始化值类型的实例）说：

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可以使用三个选项来初始化值类型实例的 home。您可以通过加载家庭地址（参见表 I.8：家庭位置的地址和类型）并使用initobj\n 指令（对于局部变量，这也可以通过设置localsinit方法中的位来完成）将其归零\xe2\x80\x99s 标头）。您可以通过加载家庭地址（参见表 I.8：家庭位置的地址和类型）然后直接调用构造函数来调用用户定义的构造函数。或者，您可以将现有实例复制到\n 主目录，如 \xc2\xa7I.12.1.6.2.2 中所述。

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代码中前三次使用可空类型会导致存储在局部变量中的空值，因此此注释是相关的（局部变量是值的一种类型）：前两个是局部变量implicitConversion并且test是您已声明的，第三个是局部变量是编译器生成的临时文件，称为CS$0$0000. 正如 ECMA 规范所示，这些局部变量可以通过使用initobj（相当于结构体的默认无参数构造函数，CS$0$0000在本例中使用）或通过加载局部变量的地址并调用构造函数（用于另外两名当地人）。

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但是，对于最终可为 null 的实例（通过从 隐式转换创建39），结果不会存储在本地 - 它是在堆栈上生成的，因此初始化 home 的规则不适用于此处。相反，编译器仅用于newobj在堆栈上创建值（就像任何值或引用类型一样）。

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您可能想知道为什么编译器为调用生成本地变量MethodThatTakesNullableInt(null)而不是为MethodThatTakesNullableInt(39). 我怀疑答案是编译器总是使用initobj调用默认构造函数（然后需要本地或其他 home 来存储该值），但newobj在还没有合适的 home 时使用调用其他构造函数并将结果存储在堆栈上为了价值。

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有关更多信息，另请参阅规范第 III.4.21 节 (newobj) 中的注释：

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值类型通常不使用创建newobj。它们通常被分配为参数或局部变量newarr（对于从零开始的一维数组），或者作为对象的字段。一旦分配，它们就会使用 进行初始化initobj。但是，newobj\n 指令可用于在堆栈上创建\n 值类型的新实例，然后可以将其作为参数传递、存储在本地等中。

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