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IL反编译的实用工具Ildasm.exe的使用方法

一.前言:

微软的IL反编译实用程序——Ildasm.exe,可以对可执行文件(ex,经典的控制台Hello World 的 exe 可执行文件)抽取出 IL 代码,并且给出命名空间以及类的视图。在讲述如何反编译之前,有必要从虚拟CPU的角度来看CLR,这样有助于先从正面了解代码执行过程。

虚拟CPU:

.NET 程序,其核心皆为 CLR ,而同时CLR的功能却与CPU非常相近,其中CLR执行IL代码(或叫做,IL指令)、操作数据,只不过操作的代码不同:CPU操作机器语言,而CLR操作IL代码。

由上,上述讲解的是从IL--机器语言的过程,而Ildasm则可以实现将可执行程序(机器语言)--IL代码,这就是Ildasm的主要功能。

在Anytao的《你必须知道的.NET》中对IL代码专门做了说明,虽然暂时悟不透其"深远意义",但我还是愿意去开始我的IL之旅的,呵呵~。在此我们先看,Anytao对于掌握(或者了解) IL代码的重要性:

1.通用的语言基础是.NET运行的基础,当我们对运行结果有异议的时候,如何透过表面看本质,IL是必须的基础;

2. IL也是更好理解、认识CLR的基础;

3.大量的实例分析是以IL为基础的,所以了解IL,是读懂他人代码的必备基础,同时自己也可以获得潜移默化的提高;

有上述3条影响,足以让任何一个有追求的人都鼓足劲,去开始IL之旅了(自然包括我,呵呵~)。

二 .Ildasm.exe 的使用方法:

在应用Ildasm.exe具体反编译代码之前,先附上MSDN对于用Ildasm.exe反编译的经典帮助示例:

然后我们用Ildasm.exe具体反编译经典的"Hello World"控制台程序的可执行文件,展现出来的视图为:

分析具体IL代码:

1.MANIFEST清单:

  MANIFEST是一个附加信息列表,主要包含程序集的一些属性,如程序集名称、版本号、哈希算法等;

2.ConsoleApplication1.Program类:

这才是我们介绍的主角。

首先是Program类:代码为

.class private auto ansi beforefieldinit ConsoleApplication1.Program
       extends [mscorlib]System.Object
{
} // end of class ConsoleApplication1.Program

1).class,表示Program是一个类。并且它继承自程序集—mscorlib的System.Object类;

2)private,表示访问权限;

3)auto,表示程序的内存加载全部由CLR来控制;

4)ansi,是为了在没有托管代码与托管代码之间实现无缝转换。这里主要指C、C++代码等;

5)beforefieldinit,是用来标记运行库(CLR)可以在静态字段方法生成后的任意时刻,来加载构造器(构造函数);

其次是 .otor方法,代码为:

 

.method public hidebysig specialname rtspecialname 
        instance void  .ctor() cil managed
{
  // Code size       7 (0x7)
  .maxstack  8
  IL_0000:  ldarg.0
  IL_0001:  call       instance void [mscorlib]System.Object::.ctor()
  IL_0006:  ret
} // end of method Program::.ctor

 

1)cil managed:表示其中为IL代码,指示编译器编译为托管代码;

2).maxstack:表示调用构造函数.otor期间的评估堆栈(Evaluation Stack) ;

3)IL_0000:标记代码行开头;

4)ldarg.0:表示转载第一个成员参数,在实例方法中指的是当前实例的引用;

5)call:call一般用于调用静态方法,因为静态方法是在编译期就确定的。而这里的构造函数.otor()也是在编译期就制定的。而另一指令callvirt则表示调用实例方法,它是在运行时确定的,因为如前述,当调用方法的继承关系时,就要比较基类与派生类的同名函数的实现方法(virtual和new),以确定调用的函数所属的Method Table;

6)ret:表示执行完毕,返回;

最后是Main()方法,代码为:

 

.method private hidebysig static void  Main() cil managed
{
  .entrypoint
  // Code size       13 (0xd)
  .maxstack  8
  IL_0000:  nop
  IL_0001:  ldstr      "Hello world"
  IL_0006:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
  IL_000b:  nop
  IL_000c:  ret
} // end of method Program::Main

 

1) .entrypoint指令表示CLR加载程序时,是首先从.entrypoint开始的,即从Main方法作为程序的入口函数;

2)ldstr:表示将字符串压栈,在这里就是将"Hello World."压栈;

3)hidebysig:表示当把此类作为基类,存在派生类时,此方法不被继承,同上构造函数;

至此,我们对IL代码的一些指令有了了解,也纵观了IL世界里的概况,呵呵~

常用IL指令扩展:

一:创建对象实例的IL指令

关于创建对象的在内存分配的机制,在《内存探寻1之——值类型和引用类型的内存分配机制》里有了详细的介绍。而常用的创建对象的IL指令使我们更好理解对象的步骤。其主要有4种:

1.newobj: 用于创建引用类型的对象;

2:ldstr:用于创建String对象变量;

3.newarr:用于创建数组型对象;

4:box:在值类型转换为引用类型的对象时,将值类型拷贝纸托管堆上分配内存;

二:通过IL代码,更好地理解属性

我们在C++中,在典型的类中,都会定义用于控制有效性输入的Set()函数,以及用于不同方式显示的Get()函数。然而在C#中,它将Get()函数和Set()结合在一起,刚开始难免会为之混淆。然而若通过 Ildasm.exe对程序反编译后观察属性的本质,即可看到其执行机制,如下图示(注:选自互联网):

由我们前面的分析IL代码的方法,以及上图的展示,我们可以看到属性被重新分为Get()函数和Set()函数。ex,属性Name,被分解为get_Name()函数和set_Name(String s)函数。这样我们对其本质就一目了然了!至于其属性的特殊表示形式,只看做是Set()函数和Get()函数的完美结合体就可以了,这也是C#语言的优美体现啊,呵呵~

综述之,我们对反编译工具Ildasm.exe有了一定认识,最主要的,我们通过它反编译的IL代码,对基本的IL指令有了一定的了解,也对以后的在把IL代码作为有力工具使用的过程中,更向前了一步!然而,这些都还只是IL的基础,需要继续深入,呵呵~

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