在IL代码中，为什么在某些情况下不会出现nop操作码？为什么在某些情况下会出现br.s操作码？

Question

假设我有以下代码：

假设我有以下代码：

public class Class1
{
    private Class2 obj;

    public void MethodA()
    {
        var class2 = new Class2();
        class2.PropertyI = 2;
        obj = MethodB(class2);
    }

    public Class2 MethodB(Class2 class2)
    {
        return class2;
    }
}

public class Class2
{
    public int PropertyI { get; set; }
}

使用Visual Studio 2010编译成.NET 2.0程序集所生成的IL代码如下：

.method public hidebysig instance void MethodA() cil managed
{
    .maxstack 3
    .locals init (
        [0] class ClassLibrary1.Class2 class2)
    L_0000: nop 
    L_0001: newobj instance void ClassLibrary1.Class2::.ctor()
    L_0006: stloc.0 
    L_0007: ldloc.0 
    L_0008: ldc.i4.2 
    L_0009: callvirt instance void ClassLibrary1.Class2::set_PropertyI(int32)
    L_000e: nop 
    L_000f: ldarg.0 
    L_0010: ldarg.0 
    L_0011: ldloc.0 
    L_0012: call instance class ClassLibrary1.Class2 ClassLibrary1.Class1::MethodB(class ClassLibrary1.Class2)
    L_0017: stfld class ClassLibrary1.Class2 ClassLibrary1.Class1::obj
    L_001c: ret 
}

.method public hidebysig instance class ClassLibrary1.Class2 MethodB(class ClassLibrary1.Class2 class2) cil managed
{
    .maxstack 1
    .locals init (
        [0] class ClassLibrary1.Class2 CS$1$0000)
    L_0000: nop 
    L_0001: ldarg.1 
    L_0002: stloc.0 
    L_0003: br.s L_0005
    L_0005: ldloc.0 
    L_0006: ret 
}

我的问题如下：

1. 在 MethodA 中，为什么在 L_0006 和 L_0007 之间没有 nop 代码？
   • 由于从 L_0001 到 L_0006 与从 L_0007 到 L_0009 不同，为什么没有 nop 操作码？
2. 在 MethodB 中，L_0003 为什么是必需的？

- cm007

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你正在使用发布版编译吗？因为我听说在方法头上，调试版本有 NOP 代码。 - Ray

我正在使用调试模式编译。 - cm007

Answer 1

C# 编译器在花括号处生成 NOP 指令，这使得在代码中设置断点变得容易得多。调试器只允许在代码上设置断点，而花括号通常不会产生任何代码。因此，这只是一个简单的调试辅助工具，这些 NOP 指令不会在发布版本中生成。

BR.S 指令是编译器中的一个小缺陷，它没有 窥孔优化器 来消除这种多余指令。一般来说，C# 编译器的工作并不是优化代码，而是由 JIT 编译器 完成。后者可以轻松地移除这个指令。

- Hans Passant

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我非常确定在发布模式下该分支将被删除。这种垃圾通常是由早期编译器传递产生的，因此删除它是微不足道的。 - usr

我的问题更多的是为什么在 L_000e 有一个 nop 操作码，但是在 L_0006 和 L_0007 之间没有呢？我知道在 L_0000 需要一个 nop 操作码来设置断点在方法开始的大括号处，但为什么是在 L_000e 而不是在 L_0006 和 L_0007 之间呢？ - cm007

L_0006处没有花括号。L_000e与BR.S一样是不必要的。这并不重要，这不必完美无缺。错误会在需要修复时进行修复，而不是因为它们存在。从递归下降解析器中消除虚假代码生成可能很困难，修复它并不总是值得冒犯风险。如果您想追查原因，可以研究来自SSCLI20分发版csharp/sccomp子目录的C#编译器源代码。 - Hans Passant

Answer 2

你所看到的一切都是因为你以调试模式编译。冗余的跳转和nop指令是禁用的优化操作，同时也是调试支持（我相信）。

请以发布模式编译。

- usr

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谢谢。在发布模式下编译，MethodB只有两个指令ldarg.1 ret。 - cm007