Question

我有机会发现C＃编译器改变了这个方法：

static bool IsNotNull(object obj)
{
    return obj != null;
}

...进入CIL：

.method private hidebysig static bool IsNotNull(object obj) cil managed
{
    ldarg.0   // obj
    ldnull
    cgt.un
    ret
}

...或者，如果您更喜欢查看反编译的C＃代码：

static bool IsNotNull(object obj)
{
    return obj > null;   // (note: this is not a valid C# expression)
}

为什么将!=翻译成＆＃34; >＆＃34;？

Answer 1

简答：

IL中没有“比较不等于”指令，因此C＃!=运算符没有完全对应，无法按字面翻译。

然而，有一条“比较相等”的指令（ceq，与==运算符直接对应），因此在一般情况下，x != y会被翻译为略长一些相当于(x == y) == false。

还 IL中的“compare-greater-than”指令（cgt）允许编译器采取某些快捷方式（即生成更短的IL代码），其中一个是对象与null obj != null的不等式比较，被翻译为“obj > null”。

让我们进一步了解一下。

如果IL中没有“compare-not-equal”指令，那么编译器将如何翻译以下方法？

static bool IsNotEqual(int x, int y)
{
    return x != y;
}

如上所述，编译器会将x != y转换为(x == y) == false：

.method private hidebysig static bool IsNotEqual(int32 x, int32 y) cil managed 
{
    ldarg.0   // x
    ldarg.1   // y
    ceq
    ldc.i4.0  // false
    ceq       // (note: two comparisons in total)
    ret
}

事实证明，编译器并不总是产生这种相当冗长的模式。让我们看看当我们用常量0替换y时会发生什么：

static bool IsNotZero(int x)
{
    return x != 0;
}

产生的IL比一般情况稍短：

.method private hidebysig static bool IsNotZero(int32 x) cil managed 
{
    ldarg.0    // x
    ldc.i4.0   // 0
    cgt.un     // (note: just one comparison)
    ret
}

编译器可以利用有符号整数存储在two's complement中的事实（如果结果位模式被解释为无符号整数，那么.un意味着 - 0具有最小值可能的值），因此它将x == 0翻译为unchecked((uint)x) > 0。

事实证明编译器可以对null的不等式检查执行相同的操作：

static bool IsNotNull(object obj)
{
    return obj != null;
}

编译器产生与IsNotZero几乎相同的IL：

.method private hidebysig static bool IsNotNull(object obj) cil managed 
{
    ldarg.0
    ldnull   // (note: this is the only difference)
    cgt.un
    ret
}

显然，允许编译器假设null引用的位模式是任何对象引用可能的最小位模式。

Common Language Infrastructure Annotated Standard (1st edition from Oct 2003)（第491页，表6-4“二进制比较或分支操作”的脚注）中明确提到了此快捷方式：

“cgt.un在ObjectRefs（O）上是允许和可验证的。这通常在将ObjectRef与null进行比较时使用（没有”compare-not-equal“指令，否则将是更明显的解决方案）。“

为什么C＃编译器将此变换！=比较，就像它是＆gt;比较呢？

1 个答案:

简答：

让我们进一步了解一下。