.NET面試題？

我的一名很好學(xué)的學(xué)生給我發(fā)來了一封郵件，其內(nèi)容如下：

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你好！

感謝你給我的幫助！

有一個問題向你請教：

for i as integer =1 to 10  
  dim a as integer  
  a=a+1  
next  

在第二次循環(huán)結(jié)束時，a的值為多少？你是如何理解的？

非常感謝!

                              張XX

                             2009-8-12

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這是一段VB.NET代碼，雖然我在開發(fā)中不太有可能寫過這樣子的代碼——將一個變量的定義語句放到循環(huán)語句的內(nèi)部，但作為一名老的VB程序員，這道題看上去太簡單了，答案似乎一目了然。然而，如果真是這么簡單，這名學(xué)生會費(fèi)這么大功夫給我發(fā)這樣一個郵件？

先不看答案，大家猜猜，結(jié)果是什么？

（空掉數(shù)行，別偷看答案！）

……

……

……

……

……

……

……

……

……

……

真實結(jié)果是：2！相信這是一個會讓C#程序員大感意外的結(jié)果！難道不是每次循環(huán)開始時都新定義一個變量嗎？新定義的變量應(yīng)該取默認(rèn)值0啊，為何會得到2？

有關(guān)“.NET面試題”的分析

為了便于分析，我將代碼修改了一下，同時寫了一段C#和VB.NET代碼作為對比：

VB.NET代碼：

Module Module1  
   
    Sub Main()  
        For i As Integer = 1 To 10  
            Dim a As Integer 
            a = a + 1  
            Console.WriteLine(a)  
        Next 
        Console.ReadKey()  
    End Sub 
   
End Module 
  

C#代碼：

class Program  
    {  
        static void Main(string[] args)  
        {  
            for (int i = 1; i <= 10; i++)  
            {  
                int a = 0;  //必須初始化，否則C#編譯器報錯！  
                a=a+1;  
                Console.WriteLine(a);  
            }  
            Console.ReadKey();  
        }  
    } 

運(yùn)行結(jié)果是：VB.NET程序輸出1到10，而C#程序輸出10個“1”。

原因何在？

有的程序員可能會想到可以使用Reflector工具反匯編上述兩段代碼生成的程序集，看看原因到底是什么。

然而你會很失望，對比結(jié)果看不出有什么大的差異，甚至Reflector根據(jù)IL指令為VB.NET程序生成的C#代碼還是錯的，無法通過C#編譯器的編譯。

“.NET面試題”全跟蹤：IL代碼解讀

最后一招：祭出“終極武器”——ildasm，直接閱讀生成的IL指令。

在Release模式下，VB.NET程序生成的IL代碼如下（我加了詳細(xì)的注釋，注意紅色的指令）：

.method public static void  Main() cil managed  
{  
  .entrypoint  
  .custom instance void [mscorlib]System.STAThreadAttribute::.ctor() = ( 01 00 00 00 )  
  // Code size       28 (0x1c)  
.maxstack  2  
   
//分配兩個Slot，用于保存兩個局部變量，對于整型變量，初值為0  
  .locals init ([0] int32 a,   
           [1] int32 i)  
//將“1”保存到變量”i”中  
  IL_0000:  ldc.i4.1  
  IL_0001:  stloc.1  
//將變量a的當(dāng)前值裝入計算堆棧  
  IL_0002:  ldloc.0  
 //將“1” 裝入計算堆棧  
  IL_0003:  ldc.i4.1  
//實現(xiàn)a=a+1，add.ovf指令從堆棧中彈出兩個操作數(shù)相加，并進(jìn)行溢出檢查  
  IL_0004:  add.ovf  
//結(jié)果保存回變量a中  
 IL_0005:  stloc.0  
//將變量a的新值裝入計算堆棧  
  IL_0006:  ldloc.0  
//將a的新值輸出顯示  
  IL_0007:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(int32)  
 //將變量i的新值裝入計算堆棧  
 IL_000c:  ldloc.1  
//將”1”裝入計算堆棧  
  IL_000d:  ldc.i4.1  
//實現(xiàn)i=i+1，循環(huán)變量自增  
  IL_000e:  add.ovf  
  //i的新值保存到變量i中  
  IL_000f:  stloc.1  
//將變量i的值裝入計算堆棧  
  IL_0010:  ldloc.1  
//將循環(huán)終值10壓入計算堆棧  
  IL_0011:  ldc.i4.s   10  
//如果i<=10，跳到指令I(lǐng)L_0002處重新執(zhí)行。  
  IL_0013:  ble.s      IL_0002  
//暫停顯示  
  IL_0015:  call       valuetype [mscorlib]System.ConsoleKeyInfo [mscorlib]System.Console::ReadKey()  
  IL_001a:  pop  
//退出  
  IL_001b:  ret  
} // end of method Module1::Main 

而C#生成的如下，為簡潔起見，我只在關(guān)鍵語句加了注釋

.method private hidebysig static void  Main(string[] args) cil managed  
{  
  .entrypoint  
  // Code size       32 (0x20)  
  .maxstack  2  
  .locals init ([0] int32 i,  
           [1] int32 a)  
//i=1  
  IL_0000:  ldc.i4.1  
  IL_0001:  stloc.0  
//無條件直接跳到IL_0014處！  
  IL_0002:  br.s       IL_0014  
   
//a=0  
  IL_0004:  ldc.i4.0  
  IL_0005:  stloc.1  
//a++  
  IL_0006:  ldloc.1  
  IL_0007:  ldc.i4.1  
  IL_0008:  add  
  IL_0009:  stloc.1  
//輸出a的值  
  IL_000a:  ldloc.1  
  IL_000b:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(int32)  
//i++  
  IL_0010:  ldloc.0  
  IL_0011:  ldc.i4.1  
  IL_0012:  add  
  IL_0013:  stloc.0  
  IL_0014:  ldloc.0  
//如果i<=10，跳轉(zhuǎn)到IL_0004處  
  IL_0015:  ldc.i4.s   10  
  IL_0017:  ble.s      IL_0004  
  IL_0019:  call       valuetype [mscorlib]System.ConsoleKeyInfo [mscorlib]System.Console::ReadKey()  
  IL_001e:  pop  
//結(jié)束返回  
  IL_001f:  ret  
} // end of method Program::Main  
  

情況很清楚了，VB.NET編譯器充分利用了變量的默認(rèn)值，沒有生成直接的變量初始化語句，因此，它每次循環(huán)結(jié)束后跳到IL_0002處，其指令直接取出的就是變量a的當(dāng)前值，因此，每次循環(huán)的結(jié)果都可以保留，程序輸出結(jié)果“1”，“2”，……，“10”。

而C#則要求變量必須明確初始化，編譯器為變量a生成了初始化語句（IL_0004到IL_0005），而這兩個語句又在循環(huán)體內(nèi)，每次循環(huán)開始a都回到初值0，因此，輸出10個“1”。

在IL代碼面前，編譯器玩的把戲被揭穿！

事實上，C#從2.0開始，就出現(xiàn)了許多讓不少初學(xué)者比較頭痛的語法，比如匿名方法、Lambda表達(dá)等，其實，只要使用Reflector或者是ildasm工具，你會發(fā)現(xiàn)這些與傳統(tǒng)語法相比“很奇怪”的新特性，在底層都會變成大家所熟悉的語法形式。

另外，從這個小實例中可以看到，掌握“比較底層”的IL編程，在了解.NET技術(shù)內(nèi)幕方面還是有幫助的。同時提醒一下.NET學(xué)習(xí)者，在學(xué)習(xí)中要重視掌握跟蹤調(diào)試的基本技能，我看到的幾乎所有的軟件高手，大都是分析問題的高手，他們高超技能之一往往表現(xiàn)為能熟練應(yīng)用各種工具深入調(diào)試程序找到問題的關(guān)鍵，進(jìn)而開發(fā)出優(yōu)秀的程序。

本文來自bitfan（數(shù)字世界一凡人）的專欄：《一道可以成為.NET面試“必殺題”的“簡單問題”》。

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