c# - 这条IL指令中的-2是什么意思？

Question

我发现了一个简单程序的 IL 代码:

long x = 0;
for(long i = 0;i< int.MaxValue * 2L; i++)
{
    x = i;
}

Console.WriteLine(x);

我在Release 模式下构建此代码并生成此IL 代码:

.method private hidebysig static void  Main(string[] args) cil managed
{
  .entrypoint
  // Code size       28 (0x1c)
  .maxstack  2
  .locals init ([0] int64 x,
           [1] int64 i)
  IL_0000:  ldc.i4.0
  IL_0001:  conv.i8
  IL_0002:  stloc.0
  IL_0003:  ldc.i4.0
  IL_0004:  conv.i8
  IL_0005:  stloc.1
  IL_0006:  br.s       IL_000f
  IL_0008:  ldloc.1
  IL_0009:  stloc.0
  IL_000a:  ldloc.1
  IL_000b:  ldc.i4.1
  IL_000c:  conv.i8
  IL_000d:  add
  IL_000e:  stloc.1
  IL_000f:  ldloc.1
  IL_0010:  ldc.i4.s   -2
  IL_0012:  conv.u8
  IL_0013:  blt.s      IL_0008
  IL_0015:  ldloc.0
  IL_0016:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(int64)
  IL_001b:  ret
} // end of method Program::Main

除此之外，我几乎了解了所有说明:

 IL_0010:  ldc.i4.s   -2

现在这条指令应该将 int.MaxValue * 2L 压入堆栈，然后 blt.s 将它与 i 进行比较，如果 i 小于返回 IL_0008 的值。但是，我不明白的是为什么它加载 -2 ？如果我像下面这样更改循环:

for(long i = 0;i < int.MaxValue * 3L; i++)
{
     x = i;
}

它加载期望值:

IL_0010:  ldc.i8     0x17ffffffd

那么这段代码中的-2是什么意思呢？

Answer 1

int.MaxValue * 2L 是一个 64 位数字，但仍适合 32 位(4,294,967,294 或 0xFFFFFFFE) .因此，编译器正在加载 0xFFFFFFFE(当解释为 Int32 时等于 -2)，然后将其扩展为无符号的 64 位值。

它使用带符号形式的原因是，当将数字解释为带符号值 -2 时，适合单个带符号字节(-128 到 127)，这意味着编译器能够发出短格式 ldc.i4.s从单个字节加载 32 位值的操作码。加载 32 位有符号整数只需要 2 个字节，另外需要 1 个字节将其转换为 64 位值——这比使用 64 位加载指令后跟一个完整的 8 字节无符号整数要好得多。