蔡學鏞 － .NET中间语言

.NET CLR 和 Java VM 都是堆栈式虚拟机(Stack-Based VM)。Java VM有约200个指令，每个指令都是1byte的opcode，后面接不等的参数；.NET CLR 有超过220条指令，但有些是使用相同的opcode，大部分是1byte，但也有2byte的。

下面是一個簡單的 C# 原始碼：

using System;

public class Test {
    public static void Main(String[] args) {
        int i=1;
        int j=2;
        int k=3;
        int answer = i+j+k;
        Console.WriteLine("i+j+k="+answer);
    }
}

將此原始碼編譯之後，可以得到一個 EXE 檔案。我們可以透過 ILDASM.EXE 來反組譯 EXE 以觀察 IL。我將 Main() 的 IL 反組譯條列如下，這裡共有十八道 IL 指令，有的指令（例如 ldstr 與 box）後面需要接參數，有的指令（例如 ldc.i4.1 與 add）後面不需要接參數。

ldc.i4.1
stloc.0
ldc.i4.2
stloc.1
ldc.i4.3
stloc.2
ldloc.0
ldloc.1
add
ldloc.2
add
stloc.3
ldstr      "i+j+k="
ldloc.3
box        [mscorlib]System.Int32
call       string [mscorlib]System.String::Concat(object, object)
call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
ret

此程式執行時，關鍵的記憶體有三種，分別是：

• Managed Heap：這是動態配置（Dynamic Allocation）的記憶體，由 Garbage Collector（GC）在執行時自動管理，整個 Process 共用一個 Managed Heap。
• Call Stack：這是由 .NET CLR 在執行時自動管理的記憶體，每個 Thread 都有自己專屬的 Call Stack。每呼叫一次 method，就會使得 Call Stack 上多了一個 Record Frame；呼叫完畢之後，此 Record Frame 會被丟棄。一般來說，Record Frame 內紀錄著 method 參數（Parameter）、返回位址（Return Address）、以及區域變數（Local Variable）。Java VM 和 .NET CLR 都是使用 0, 1, 2… 編號的方式來識別區域變數。
• Evaluation Stack：這是由 .NET CLR 在執行時自動管理的記憶體，每個 Thread 都有自己專屬的 Evaluation Stack。前面所謂的堆疊式虛擬機器，指的就是這個堆疊。

指令ldc是将参数存储至堆栈Evaluation Stack;zhi

指令stloc是将变量存储至堆栈Call Stack；後面有一連串的示意圖，用來解說在執行時此三種記憶體的變化。首先，在進入 Main() 之後，尚未執行任何指令之前，記憶體的狀況如圖 1 所示：

圖 1

接著要