== 运算符到底是做什么的？

Question

我使用ILDASM查看了一个看起来像这样的.exe文件：

int a = 2;
Int32 b = 1;
if(b == 1)
{

}

现在，CIL代码看起来是这样的：

IL_0005:  ldloc.1
IL_0006:  ldc.i4.1
IL_0007:  ceq
IL_0009:  ldc.i4.0
IL_000a:  ceq
IL_000c:  stloc.2

我知道首先加载的是b（存储在[1]位置），然后是一个常数1，它们被比较。我不理解的是为什么要加载另一个值为0的常数进行比较，然后再将该比较结果存储。
由于第一个比较已经产生了一个真值，检查这个值是否为0会翻转结果，对吗？
我的问题是：为什么要反转结果？ 我认为这与我使用的“==”操作符有关，我的理论是它返回差异。如果这个差异是0，那么这些值是相同的，因此结果应该是true。但是0代表false，所以它需要被反转。
我似乎找不到关于这个主题的任何信息，只是一些关于类似“==~”的操作符的内容。 希望你能为我解惑 :)

最好的问候，

Wilsu

PS：这是完整的代码：

.method private hidebysig instance void  Form1_Load(object sender,
                                                class [mscorlib]
System.EventArgs e) cil managed
{
// Code size       19 (0x13)

.maxstack  2
.locals init ([0] int32 a,
       [1] int32 b,
       [2] bool CS$4$0000)
IL_0000:  nop
IL_0001:  ldc.i4.2
IL_0002:  stloc.0
IL_0003:  ldc.i4.1
IL_0004:  stloc.1
IL_0005:  ldloc.1
IL_0006:  ldc.i4.1
IL_0007:  ceq
IL_0009:  ldc.i4.0
IL_000a:  ceq
IL_000c:  stloc.2
IL_000d:  ldloc.2
IL_000e:  brtrue.s   IL_0012
IL_0010:  nop
IL_0011:  nop
IL_0012:  ret
} // end of method Form1::Form1_Load

- Wilsu

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我完全不理解那个IL。我猜测它来自代码的另一部分。请发布一个简短但完整的示例。 - Jon Skeet

我只在主函数中使用这段代码，就得到了相同的（或至少类似的）结果。 - Rob

你是在发布模式下编译吗？（我没有看到任何“nop”，但是...）还有：这是整个代码吗？它似乎进行了一些有趣的重新排序；p但是：我没有看到第三个变量，所以对我来说stloc.2甚至是什么意思都不明显... - Marc Gravell

我非常确信你正在查看一个调试版本；简短的答案是：它会执行很多不必要的操作，以便更容易进行调试。你不应该过于关注调试版本中的IL代码。 - Marc Gravell

这不是完整的代码。我从IL_0005开始，这之前有4行，还有.maxstack 2和.locals init。代码的其余部分太长了，无法在评论中添加... 我会将其添加到我的问题中。 - Wilsu

Answer 1

ceq从堆栈中获取两个值，如果它们被认为是相等的，则结果为1，如果它们不相等，则结果为0。但是，在C#中，==是否导致ceq取决于很多因素：

• 数据类型
  • 它们是原始类型吗？
  • 它们有自定义的==运算符吗？
  • 它们是引用类型吗？
• 上下文
  • 它可以优化成其他东西吗？（在类似的示例中，我得到了bne.un.s；还有beq*、br*、switch等）
  • 它可以完全删除吗？

- Marc Gravell

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关于数据类型：这就是为什么我使用整数的原因。原始数据类型，没有重载运算符。我从未想过像==运算符这样看似简单的东西可以进一步优化...你让我很感兴趣，我现在会去看看bne.un.s是什么。谢谢你的时间。 - Wilsu

Answer 2

据我所知，它正在执行一次跳跃到函数末尾的操作。

void Main()
{
    int a = 2;
    Int32 b = 1;
    if(b == 1)
    {
        Console.WriteLine("A");
    }
}

给我：

IL_0000:  nop         
IL_0001:  ldc.i4.2    
IL_0002:  stloc.0     // a
IL_0003:  ldc.i4.1    
IL_0004:  stloc.1     // b
IL_0005:  ldloc.1     // b
IL_0006:  ldc.i4.1    
IL_0007:  ceq         
IL_0009:  ldc.i4.0    
IL_000A:  ceq         
IL_000C:  stloc.2     // CS$4$0000
IL_000D:  ldloc.2     // CS$4$0000
IL_000E:  brtrue.s    IL_001D
IL_0010:  nop         
IL_0011:  ldstr       "A"
IL_0016:  call        System.Console.WriteLine
IL_001B:  nop         
IL_001C:  nop         
IL_001D:  ret         

从IL_0005开始，我们有：

加载b。
加载1。
ceq（如果相等，则推送1，否则推送0）- 结果将为1
加载0
ceq - 结果将为0
brtrue.s IL_001D - 如果值为非零，则跳转到IL_001D（函数结尾）

因此，它的编译结果如下：

int a = 2;
Int32 b = 1;
if(!(b == 1))
    goto end;
Console.WriteLine("A");
:end
return;

- Rob

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当我编译这段代码（经过优化）后，得到的结果是：ldc.i4.1、ldc.i4.1、bne.un.s {to the ret}、ldstr "A"、call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)、ret - 这与原来的代码截然不同。 - Marc Gravell

尽管坦率地说，我有点失望它没有完全删除并编译为“ret”，因为在运行时比较两个常量似乎很愚蠢。 - Marc Gravell

非常感谢，这正是我想知道的。 - Wilsu