c# - 为什么C#不直接编译成机器码？

Question

CIL is an object-oriented assembly language, and is entirely stack-based. Its bytecode is translated into native code or — most commonly — executed by a virtual machine.

为什么我们需要 CIL？将 C# 翻译成 native 代码而不是 CIL 是不可能的吗？如果所有 .Net 语言都编译为 CIL，为什么不使用 C# 而不是 IL？ CIL 是否比 C# 或 VB 更具表现力？

Answer 1

问题更笼统:为什么我们需要中间语言？为什么许多现代高级语言编译为中间形式，然后解释/JIT 为 native 代码？

首先，请注意，不仅 .NET 使用自己的中间语言。 Java has one as well as many, many other languages/platforms.

有几个原因支持这种方法。最重要的是，中间语言抽象了运行时环境的架构。它不绑定(bind)到任何特定的体系结构，而是使用一些抽象(例如，在 CIL 中没有寄存器，尽管物理机器有寄存器，在 CIL 中有局部变量，这些变量通常 JIT 到物理寄存器).

抽象意味着更容易推理安全和性能。例如，他们有一个正式定理，即 CIL 是类型安全的，由 J. Kennedy 和 D. Syme 证明。此外，抽象中间形式可能比平台 native 代码更紧凑。另一个好处是实际执行可以使用有关当前系统的信息，例如，在 32 位和 64 位环境中执行的完全相同的 CIL 可以 JIT 到不同的 native 代码，反射(reflect) 64 位寄存器的可用性。

http://en.wikipedia.org/wiki/P-code_machine

C# 不是中间语言的好选择。虽然 CIL 和 C# 都是图灵完备，这意味着任何其他编程语言都可以编译成 C# 和 CIL，但 C# 只是太抽象，太高级了。因此，将一些非对象语言编译成 C#(函数式语言、声明式语言)可能需要大量 C# 代码，并且与所有高级语言都以相同、抽象但仍然为目标的场景相比，实际执行速度会更慢相当低级的中间语言，可以有效地 JIT 为 native 代码。

这就是为什么 CIL 包含 C# 中不存在的特性，反之亦然。例如，CIL 支持方法指针 和尾调用，而 C# 不需要两者 - 但这样可以更有效地翻译某些函数式语言。另一方面，C# 具有 CIL 中不存在的 properties 概念 - 这是因为属性可以被视为只是一个 syntactic sugar，不引入任何表现力但而是对语言的某种便利。