为什么C#编译器把这个!=比较翻译成比较呢?

我有纯粹的机会发现,C#编译器转变此方法:

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

…进入这个CIL :

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

…或者,如果你喜欢看反编译的C#代码:

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

为什么!=被翻译成“ > ”?

简短的回答:

在IL中没有“比较 – 不等于”的指令,所以C# !=操作符没有确切的对应关系,不能直接翻译。

然而,有一个“compare-equal”指令( ceq ,与==运算符直接对应),所以在一般情况下, x != y会被翻译成稍长的等价(x == y) == false

在IL( cgt )中还有一个“比较大于”的指令,它允许编译器采取某些快捷方式(即生成较短的IL代码),一个是将对象的不等式比较为null, obj != null ,就好像它们是“ obj > null ”一样。


让我们进入更多的细节。

如果在IL中没有“比较不等于”指令,那么编译器将如何翻译下面的方法?

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

如上所述,编译器会将x != y变成(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certificate,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0replacey时会发生什么:

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

产生的IL比一般情况下要短一些:

 .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二进制补码 (如果结果位模式被解释为无符号整数 – 这就是.un表示 – 0具有最小可能值)的事实,所以它将x == 0 ,就好像它没有被unchecked((uint)x) > 0

事实certificate编译器可以对null进行不等式检查:

 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,允许编译器假定null引用的位模式是任何对象引用可能的最小位模式。

“ 通用语言基础结构注释标准”(Common Language Infrastructure Annotated Standard,2003年10月第一版) (作为表6-4“二进制比较或分支操作”的脚注,第491页)中明确提到了此捷径:

“ObjectRefs(O)允许和validationcgt.un当比较一个ObjectRef和null(没有”compare-not-equal“指令,这是一个更明显的解决scheme)时,这是常用的。