C# 语句可以生成非连接的 MSIL

Question

问题是关于 C# language specification and CIL language specification，以及 Microsoft 和 Mono 的 C# 编译器行为。

我正在构建一些在 CIL 上运行的代码分析工具（无论如何）。

考虑一些代码示例，我注意到代码语句（try/catch、ifelse、ifthen、循环...）生成 MSIL 的连接块。

但我想确定我无法编写生成非连接 MSIL 的 C# 代码结构。更具体地说，我可以编写任何 C# statement 转换为（类似的东西）：

IL_0000: 
IL_0001: 
IL_0002: 

// hole

IL_001a: 
IL_001b:

我已经使用 goto 和嵌套循环尝试了一些奇怪的东西，但也许我不像某些用户那样疯狂。

Answer 1

理论上是的（这是我的经验）。您的分析工具不直接处理 c#，而是仅适用于 IL 代码。 IL 可以由任何人生成，不仅可以由 visual studio，还可以由其他语言编译器（如 visual basic，python）生成。网络...和混淆器！混淆器是真正的 culprit:while 其他编译器试图遵守规范，混淆器尽最大努力利用规范和目标运行时。

混淆代码可能违反某些常识模式。考虑这种情况：某些智能混淆器产生了非法的 msil，但抖动消化了它，因为恰好无效部分最终没有被执行。

构建分析工具时，您无法处理这些情况，除非您的目标是构建去混淆器。

Answer 2

当然，这是微不足道的可能。类似于：

static void M(bool x)
{
    if (x)
        return;
    else
        M(x);
    return;
}

如果你在调试模式下编译你得到

    IL_0000: nop
    IL_0001: ldarg.0
    IL_0002: stloc.0
    IL_0003: ldloc.0
    IL_0004: brfalse.s IL_0008
    IL_0006: br.s IL_0011
    IL_0008: ldarg.0
    IL_0009: call void A::M(bool)
    IL_000e: nop
    IL_000f: br.s IL_0011
    IL_0011: ret

if 语句从 0001 到 0009，if 的结果是转到 0011； return 语句是相同的代码，因此 "hole" 包含 nop 和 if 主体与结果之间的无条件分支。

更一般地说，您不应该对 C# 编译器生成的 IL 布局做出任何假设。除了所生成的 IL 是合法的，并且如果安全的话，可验证之外，编译器不作任何保证。

你说你在写一些代码分析工具；作为 C# 分析器重要部分的作者，以及在 Coverity 从事第三方分析工具工作的人，有一句忠告：对于您通常希望回答的有关 C# 程序的大多数问题，Roslyn 生成的解析树是您希望分析的实体，而不是 IL。解析树是具体的语法树；它与源代码中的每个字符都是一对一的。将优化的 IL 映射回原始源代码可能非常困难，并且在 IL 分析中很容易产生误报。

换句话说：source-to-IL 是语义保留但也是信息丢失；您通常希望分析其中包含最多信息的工件。

如果出于某种原因必须在 IL 级别操作分析器，那么您的首要任务可能应该是找到基本块的边界，尤其是在分析可达性属性时。

A "basic block" 是一个连续的 IL 块，其中块的终点不 "carry on" 到后续指令——因为它是一个分支，return 或抛出，例如——除了第一条指令之外，块中没有分支到任何地方。

然后您可以为每个方法形成一个基本块图，指示哪些方法可以将控制权转移到其他哪些块。这个"raises the level"你的分析；现在您分析的不是一系列 IL 指令的影响，而是分析基本块图的影响。

如果你能详细说明你在做什么类型的分析，我可以提供进一步的建议。

C# 语句可以生成非连接的 MSIL

Can a C# statement generate non connected MSIL

c#

compiler-construction

cil