.NET Emit 入门教程：第六部分：IL 指令：6：详解 ILGenerator 指令方法：方法调用指令

前言：

经过前面几篇的学习，我们了解到指令的大概分类，如：

参数加载指令，该加载指令以 Ld 开头，将参数加载到栈中，以便于后续执行操作命令。

参数存储指令，其指令以 St 开头，将栈中的数据，存储到指定的变量中，以方便后续使用。

创建实例指令，其指令以 New 开头，用于在运行时动态生成并初始化对象。

本篇介绍方法调用指令，该指令以 Call 开头，用于在运行时调用其它方法。

方法调用指令介绍：

在.NET Emit 中，方法调用指令是一种关键的操作，它允许我们在运行时动态地调用各种方法。

这些指令提供了一种灵活的方式，可以在程序执行期间创建、修改和调用方法，从而实现了动态代码生成和操作的功能。

方法调用指令包括了一系列不同的操作码，每个操作码都代表了一种不同的调用方式，比如调用实例方法、静态方法或委托。

通过理解和应用这些方法调用指令，我们可以实现诸如动态代理、AOP（面向切面编程）、方法重写等高级功能，从而扩展了.NET平台的能力和灵活性。

在本文中，我们将深入探讨ILGenerator 指令方法中与方法调用相关的内容，包括不同调用指令的详细解释、示例和实践应用场景。

1、常用指令：Call 指令及 Callvirt 指令

以下是两种常见的方法调用指令及其详细说明：

  1. Call 指令：

    • 作用：用于调用静态方法、实例方法以及基类的虚拟方法。
    • 使用方法：需要提供方法的签名和目标对象（如果是实例方法）。
    • 示例： 
      // 调用静态方法
IL.Emit(OpCodes.Call, typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }));

// 调用实例方法
IL.Emit(OpCodes.Call, typeof(MyClass).GetMethod("InstanceMethod"));

  2. Callvirt 指令：

    • 作用：用于调用虚方法，会在运行时根据对象的实际类型进行分派。
    • 使用方法：需要提供方法的签名，调用时会自动获取对象的类型。
    • 示例： 
      // 调用虚方法
IL.Emit(OpCodes.Callvirt, typeof(BaseClass).GetMethod("VirtualMethod"));

这些指令提供了灵活的方法调用功能，可以在动态生成的代码中使用，也可以用于实现诸如反射、AOP等功能。

通过深入理解这些指令的工作原理和使用方法，我们可以更加灵活地操作.NET平台上的方法调用行为。

2、Call 指令和 Callvirt 指令的区别：

在面向对象的编程语言中，"Call" 和 "CallVirt" 通常用于描述方法（函数）的调用方式，它们之间的区别在于是否进行虚拟方法调用（Virtual Method Invocation）。

  1. Call（直接调用）：当使用 "Call" 调用方法时，编译器会在编译时确定要调用的方法，这意味着它会直接调用指定类的方法，而不考虑实际运行时对象的类型。这种方式通常用于非虚方法（non-virtual method）或静态方法（static method），因为这些方法在编译时就已经确定了调用的目标。

  2. CallVirt（虚拟方法调用）：而当使用 "CallVirt" 调用方法时，编译器会生成一段代码，在运行时根据实际对象的类型来确定要调用的方法。这意味着即使在编译时使用的是基类的引用或指针，但在运行时实际上调用的是子类的方法（如果子类重写了该方法）。这种方式通常用于虚方法（virtual method），以实现多态性（polymorphism）。

总的来说，"Call" 是在编译时确定调用的方法，而 "CallVirt" 则是在运行时根据对象的实际类型确定调用的方法，从而实现了多态性。

使用及其性能说明：

在多数实例方法的调用，使用 Call 方法调用，会有更优的性能（实例方法时：它减少了对象的Null检查与虚方法重写的寻找）。

3、辅助方法：EmitCall

看一下说明：

从参数的说明中，可以看出，它提供了基于Call、Callvirt、Newobj 三类指令的封装调用。

在使用过程中，对使用者容易造成混乱，代码也不美观，可以无视它。

4、方法指针（委托）调用：Calli 指令

在C#语法中，除了 unsafe 方法可以操作指针外，其它涉及指针（引用地址）的被封装后提供给使用的安全类型只有 ref、out、委托。

而涉及调用的只有委托，因此，下面来一个调用委托的示例代码：

单独的使用 Emit 的Calli 指令无法直接调用委托方法，我们需要使用它封装的辅助方法来使用。

看一下说明：

该方法提供基于 Calli 指令的封装，提供针对委托的调用，下面看一组示例代码。

调用示例：

 public static void PrintHello()
 {
     Console.WriteLine("Hello, world!");
 }

//......

ILGenerator il = methodBuilder.GetILGenerator();

// 加载一个委托实例到栈上
il.Emit(OpCodes.Ldftn, typeof(AssMethodIL_Call).GetMethod("PrintHello"));
// 使用 Calli 指令调用委托所指向的方法
il.EmitCalli(OpCodes.Calli, CallingConventions.Standard, typeof(void), null, null);
il.Emit(OpCodes.Ret);     // 返回该值

生成的对照代码：

有点偏离我们理解的代码了，好在它能正常执行。

我们在动态方法中运行它：

说明：

Ldftn 指令：Load Function 的简写，加载方法的引用地址。

总结：

本文探讨了.NET Emit 入门教程的第六部分，聚焦于ILGenerator中的方法调用指令。

通过详细分析 ILGenerator 的使用方法和方法调用指令，读者可以更深入地了解.NET平台下动态生成代码的实现机制。

通过本文的阅读，读者可以更加熟练地使用 ILGenerator 来动态生成高效、灵活的代码，为.NET应用程序的开发和优化提供更多可能性。

下一篇，我们继续探讨其它 IL 指令。

posted on 2024-04-08 14:00  路过秋天  阅读(315)  评论(0)  编辑  收藏  举报
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