C#中i=i++问题的分析与备忘

今天在群里有人问到：

int i = 0; 
i = i++; 
Console.WriteLine( i );

以上代码输出的结果是多少？

我很自以为是的回答是:1

可结果为什么不是1呢？先说一下我的分析思路

这段小程序生成的IL代码为：

  .maxstack  3
  .locals init (int32 V_0,
           int32 V_1)
  IL_0000:  ldc.i4.0
  IL_0001:  stloc.0
  IL_0002:  ldloc.0
  IL_0003:  dup
  IL_0004:  ldc.i4.1
  IL_0005:  add
  IL_0006:  stloc.0
  IL_0007:  stloc.1
  IL_0008:  ldloc.1
  IL_0009:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(int32)
  IL_000e:  ret

其中dup指令的解释为：duplicate the top value of the stack （拷贝栈顶的值）

本来栈中的值为：0，执行过dup指令后栈中的值就变成：0|0了(|表示栈中各个值间的分隔，这里表示栈中有两个值)

可以看出就因为这个dup指令才导制了最后i的值还是变成了0

那么是不是只要有++操作就会产生dup指令呢？于是我把代码改成以下形式：

int i = 0; 
i++; 
Console.WriteLine( i );

得到的IL代码为：

  .maxstack  2
  .locals init (int32 V_0)
  IL_0000:  ldc.i4.0
  IL_0001:  stloc.0
  IL_0002:  ldloc.0
  IL_0003:  ldc.i4.1
  IL_0004:  add
  IL_0005:  stloc.0
  IL_0006:  ldloc.0
  IL_0007:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(int32)
  IL_000c:  ret

可以看到并未出现dup指令，至此我们可以推断当把++之类(i++/++i)的结果值赋予一个变量时才会出现dup指令，为此我再进行了如下验证：

int i = 0; 
int j = i++; 
Console.WriteLine( j );

得到的IL代码为：

.maxstack  3
.locals init (int32 V_0,
         int32 V_1)
IL_0000:  ldc.i4.0
IL_0001:  stloc.0
IL_0002:  ldloc.0
IL_0003:  dup
IL_0004:  ldc.i4.1
IL_0005:  add
IL_0006:  stloc.0
IL_0007:  stloc.1
IL_0008:  ldloc.1
IL_0009:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(int32)
IL_000e:  ret

dup指令再次出现了，同理我还验证了：

++i / i-- / --i

的情况

那么为什么会出现这样的情况呢？

Java中有一段类似此问题解释：

在这里jvm里面有两个存储区，一个是暂存区（是一个堆栈，以下称为堆栈），另一个是变量区。
语句istore_1是将堆栈中的值弹出存入相应的变量区（赋值）；语句iload_1是将变量区中的值暂存如堆栈中。
因为i = i++;是先将i的值（0）存入堆栈，然后对变量区中的i自加1，这时i的值的确是1，但是随后的istore_1又将堆栈的值（0）弹出赋给变量区的i，所以最后i = 0。
又因为i = ++i;是先对变量区中的i自加1，然后再将变量区中i的值（1）存入堆栈，虽然最后执行了istore_1，但也只是将堆栈中的值（1）弹出赋给变量区的i，所以i = ++i;的结果是i = 1。

我想CLR的实现机制应该是与JVM中基本相同的，也理解了为什么结果不是1的原因了，可还有个疑问，不管Java还是C#为什么要这样设计呢？这样设计有什么好处吗？

然后我注意到了MSDN中的一句言简意赅话：

第一种形式是前缀增量操作。该操作的结果是操作数加 1 之后的值。

第二种形式是后缀增量操作。该运算的结果是操作数增加之前的值。

回头再来看我们的代码：

int j = i++;

j是什么？j就是i++的结果，MSDN中说明了i++的结果就是i在这条语句执行之前的值，很明显j就是0了，那么对于：

i = i++;

呢？这里的意思很明显就是i最后的结果就是i++的结果，i++的结果是0，所以i最后也就是0了，为了实现++运算符的定义（该运算的结果是操作数增加之前的值），所以在IL中使用dup指令对i之前的值(i++的结果)进行了拷贝（暂存），我想这样理解问题就会简单很多了

以上只代表个人观点，欢迎拍砖:)