共通中間言語

共通中間言語（読み：きょうつうちゅうかんげんご、英語：Common Intermediate Language、略称：CIL）とは、Monoおよび.NET Frameworkで用いられるアセンブリ言語、および共通言語基盤（CLI、.NETの仮想マシン）が理解できる架空の機械語のことである。

.NET Frameworkがベータ版だったころまでは「Microsoft Intermediate Language」（MSIL）として知られており、今なおMSILと呼ぶひとは多い。

コード表現とバイナリイメージ表現

一般的に「中間言語」と言えばバイナリ形式。 だが「共通中間言語」という言葉自体は、アセンブリ言語（テキスト）としての意味も、マシン語（バイナリ）としての意味もあり、非常に曖昧な表現となっている。どちらを表しているかは文脈から読み取る必要がある。

紛らわしいのでバイナリ形式のことを「マネージドコード」もしくは「ピュアマネージドコード」と呼ぶひともいる。 人によっては「CILコード」と「CILイメージ」で使い分けている人もいる。 どれが正解かは知らない。

なお、このページでは主にアセンブリ言語としての共通中間言語について記載する。

概要

CILは、オブジェクト指向なアセンブリ言語であり、かつ完全にスタックベースの言語である。

.NET Framework系のプログラミング言語で書かれたソースコードは、各種コンパイラでコンパイルされてCILイメージに変換される。

CIL自体は特定のプラットフォームに依存しない（特定CPUに依存しない）命令セットで構成されている。そのため理論上は、直接ネイティブコードに変換することも（Monoでは実験的に可能）、.NET Frameworkの仮想マシンである共通言語基盤（CLI）で実行することもできる。

MonoDevelopでは、このアセンブリ言語を使ったプロジェクトを作れる。 誰得。

使用例

CILコードによる「Hello, world」プログラムの例。

// classとかオブジェクト指向な感じだね
.class private auto ansi beforefieldinit AppMain
    extends [mscorlib]System.Object
{
    // C#みたいな感じでコメントも書けるよ
    .method public static hidebysig
        default void Main(string[] args) cil managed
    {
        // どうみてもエントリポイント
        .entrypoint
        .maxstack 8
        ldstr "hello, world"
        call void class [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
        ret
    }
}

CILの命令セット

コード	命令	概要
0x58	add	2つの値を加算し、新しい値を返す
0xD6	add.ovf	2つの符号付き整数値を加算し、かつオーバーフローのチェックを行い、新しい値を返す。
0xD7	add.ovf.un	2つの符号なし整数値を加算し、かつオーバーフローのチェックを行い、新しい値を返す。
0x5F	and	2つの値のビットごとのANDを計算し、新しい値を返す。
0xFE 0x00	arglist	現在のメソッドの引数リストのハンドル（アンマネージポインター）を返す。
0x3B <int32>	beq target	2つの値が等しいときに、targetへ処理を移す。
0x2E <int8>	beq.s target	2つの値が等しいときに、targetへ処理を移す。飛び先がint8の範囲内のとき用。
0x3C <int32>	bge target	値1が値2より大きいまたは等しいときに、targetへ処理を移す。
0x2E <int8>	bge.s target	値1が値2より大きいまたは等しいときに、targetへ処理を移す。飛び先がint8の範囲内のとき用。
0x41 <int32>	bge.un target	符号なし整数値または順序なし（浮動小数点）を比較し、値1が値2より大きいまたは等しいときに、targetへ処理を移す。
0x34 <int8>	bge.un.s target	符号なし整数値または順序なし（浮動小数点）を比較し、値1が値2より大きいまたは等しいときに、targetへ処理を移す。飛び先がint8の範囲内のとき用。
0x3D <int32>	bgt target)	値1が値2より大きいときに、targetへ処理を移す。
0x30 <int8>	bgt.s target	値1が値2より大きいときに、targetへ処理を移す。飛び先がint8の範囲内のとき用。
0x42 <int32>	bgt.un target	符号なし整数値または順序なし（浮動小数点）を比較し、値1が値2より大きいときに、targetへ処理を移す。
0x35 <int8>	bgt.un.s target	符号なし整数値または順序なし（浮動小数点）を比較し、値1が値2より大きいときに、targetへ処理を移す。飛び先がint8の範囲内のとき用。
0x3E <int32>	ble target	値1が値2より小さいまたは等しいときに、targetへ処理を移す。
0x31 <int8>	ble.s target	値1が値2より小さいまたは等しいときに、targetへ処理を移す。飛び先がint8の範囲内のとき用。
0x43 <int32>	ble.un target	符号なし整数値または順序なし（浮動小数点）を比較し、値1が値2より小さいまたは等しいときに、targetへ処理を移す。
0x36 <int8>	ble.un.s target	符号なし整数値または順序なし（浮動小数点）を比較し、値1が値2より小さいまたは等しいときに、targetへ処理を移す。飛び先がint8の範囲内のとき用。
0x3F <int32>	blt target	値1が値2より小さいときに、targetへ処理を移す。
0x32 <int8>	blt.s target	値1が値2より小さいときに、targetへ処理を移す。。飛び先がint8の範囲内のとき用。
0x44 <int32>	blt.un target	符号なし整数値または順序なし（浮動小数点）を比較し、値1が値2より小さいときに、targetへ処理を移す。
0x37 <int8>	blt.un.s target	符号なし整数値または順序なし（浮動小数点）を比較し、値1が値2より小さいときに、targetへ処理を移す。飛び先がint8の範囲内のとき用。
0x40 <int32>	bne.un target	符号なし整数値または順序なし（浮動小数点）を比較し、値1と値2が等しくないときに、targetへ処理を移す。
0x33 <int8>	bne.un.s target	符号なし整数値または順序なし（浮動小数点）を比較し、値1と値2が等しくないときに、targetへ処理を移す。飛び先がint8の範囲内のとき用。
0x8C <T>	box <valTypeToken>	値型をオブジェクト参照に変換する。
0x38 <int32>	br target	無条件で、targetへ処理を移す。
0x2B <int8>	br.s target	無条件で、targetへ処理を移す。飛び先がint8の範囲内のとき用。
0x01	break	ブレイクポイントに達したことをデバッガーに通知する。
0x39 <int32>	brfalse target	値がfalseまたはnullまたはゼロのときに、targetへ処理を移す。
0x2C <int8>	brfalse.s target	値がfalseまたはnullまたはゼロのときに、targetへ処理を移す。飛び先がint8の範囲内のとき用。
0x3A <int32>	brinst target	値がnullでもゼロでもないときに、targetへ処理を移す。（brtrueの別名）
0x2D <int8>	brinst.s target	値がnullでもゼロでもないときに、targetへ処理を移す。飛び先がint8の範囲内のとき用。（brtrue.sの別名）
0x39 <int32>	brnull target	値がnullのときに、targetへ処理を移す。
0x2C <int8>	brnull.s target	値がnullのときに、targetへ処理を移す。飛び先がint8の範囲内のとき用。
0x3A <int32>	brtrue target	値がnullでもゼロでもないときに、targetへ処理を移す。
0x2D <int8>	brtrue.s target	値がnullでもゼロでもないときに、targetへ処理を移す。飛び先がint8の範囲内のとき用。
0x39 <int32>	brzero target	値がfalseまたはnullまたはゼロのときに、targetへ処理を移す。（brfalseの別名）
0x2C <int8>	brzero.s target	値がfalseまたはnullまたはゼロのときに、targetへ処理を移す。飛び先がint8の範囲内のとき用。（brfalse.sの別名）
0x28 <T>	call methodDesc	methodDescに書かれたメソッドを呼び出す。
0x29 <T>	calli callSiteDescr	callSiteDescrで引数の型を指定し、事前にftnで指定したメソッド（評価スタックに積まれてる関数ポインタ）を呼び出す。
0x6F <T>	callvirt method	オブジェクトの遅延評価メソッドを呼び出し、戻り値を評価スタックに積む。
0x74 <T>	castclass class
0xFE 0x01	ceq
0xFE 0x02	cgt
0xFE 0x03	cgt.un
0xC3	ckfinite
0xFE 0x04	clt
0xFE 0x05	clt.un
0xFE 0x16 <T>	constrained. thisType
0xD3	conv.i
0x67	conv.i1
0x68	conv.i2
0x69	conv.i4
0x6A	conv.i8
0xD4	conv.ovf.i
0x8A	conv.ovf.i.un
0xB3	conv.ovf.i1
0x82	conv.ovf.i1.un
0xB5	conv.ovf.i2
0x83	conv.ovf.i2.un
0xB7	conv.ovf.i4
0x84	conv.ovf.i4.un
0xB9	conv.ovf.i8
0x85	conv.ovf.i8.un
0xD5	conv.ovf.u
0x8B	conv.ovf.u.un
0xB4	conv.ovf.u1
0x86	conv.ovf.u1.un
0xB6	conv.ovf.u2
0x87	conv.ovf.u2.un
0xB8	conv.ovf.u4
0x88	conv.ovf.u4.un
0xBA	conv.ovf.u8
0x89	conv.ovf.u8.un
0x76	conv.r.un
0x6B	conv.r4
0x6C	conv.r8
0xE0	conv.u
0xD2	conv.u1
0xD1	conv.u2
0x6D	conv.u4
0x6E	conv.u8
0xFE 0x17	cpblk
0x70 <T>	cpobj classTok
0x5B	div
0x5C	div.un
0x25	dup
0xDC	endfault
0xFE 0X11	endfilter
0xDC	endfinally
0x4C	idind.u8
0xFE 0x18	initblk
0xFE 0x15 <T>	initobj typeTok
0x75 <T>	isinst class
0x27 <T>	jmp method
0xFE 0x09 <uint16>	ldarg index
0x02	ldarg.0
0x03	ldarg.1
0x04	ldarg.2
0x05	ldarg.3
0x0E <uint8>	ldarg.s index
0xFE 0x0A <uint16>	ldarga index
0x0F <uint8>	ldarga.s index
0x20 <int32>	ldc.i4 num	numをInt32型の値とみなしスタックに積む。
0x16	ldc.i4.0	数字の「0」をInt32型の値としてスタックに積む。
0x17	ldc.i4.1	数字の「1」をInt32型の値としてスタックに積む。
0x18	ldc.i4.2	数字の「2」をInt32型の値としてスタックに積む。
0x19	ldc.i4.3	数字の「3」をInt32型の値としてスタックに積む。
0x1A	ldc.i4.4	数字の「4」をInt32型の値としてスタックに積む。
0x1B	ldc.i4.5	数字の「5」をInt32型の値としてスタックに積む。
0x1C	ldc.i4.6	数字の「6」をInt32型の値としてスタックに積む。
0x1D	ldc.i4.7	数字の「7」をInt32型の値としてスタックに積む。
0x1E	ldc.i4.8	数字の「8」をInt32型の値としてスタックに積む。
0x15	ldc.i4.m1	数字の「-1」をInt32型の値としてスタックに積む。
0x1F <int8>	ldc.i4.s num	numをInt32型の値とみなしスタックに積む。numがint8の範囲内のとき用。
0x21 <int64>	ldc.i8 num	numをInt64型の値とみなしスタックに積む。
0x22 <float32>	ldc.r4 num	numをfloat32型の値とみなしスタックに積む。
0x23 <float64>	ldc.r8 num	numをfloat64型の値とみなしスタックに積む。
0xA3 <T>	ldelem <typeTok>
0x97	ldelem.i
0x90	ldelem.i1
0x92	ldelem.i2
0x94	ldelem.i4
0x96	ldelem.i8
0x98	ldelem.r4
0x99	ldelem.r8
0x9A	ldelem.ref
0x91	ldelem.u1
0x93	ldelem.u2
0x95	ldelem.u4
0x96	ldelem.u8
0x8F <T>	ldelema class
0x7B <T>	ldfld field
0x7C <T>	ldflda field
0xFE 0x06 <T>	ldftn method
0x4D	ldind.i
0x46	ldind.i1
0x48	ldind.i2
0x4A	ldind.i4
0x4C	ldind.i8
0x4E	ldind.r4
0x4F	ldind.r8
0x50	ldind.ref
0x47	ldind.u1
0x49	ldind.u2
0x4B	ldind.u4
0x8E	ldlen
0xFE 0x0C <uint16>	ldloc index
0x06	ldloc.0
0x07	ldloc.1
0x08	ldloc.2
0x09	ldloc.3
0x11 <uint8>	ldloc.s indx
0xFE 0x0D <uint16>	ldloca index
0x12 <uint8>	ldloca.s index
0x14	ldnull
0x71 <T>	ldobj typeTok
0x7E <T>	ldsfld field
0x7F <T>	ldsflda field
0x72 <T>	ldstr mdToken
0xD0 <T>	ldtoken token
0xFE 0x07 <T>	ldvirtftn method
0xDD <int32>	leave target
0xDE <int8>	leave.s target
0xFE 0x0F	localloc
0xC6 <T>	mkrefany class
0x5A	mul
0xD8	mul.ovf
0xD9	mul.ovf.un
0x65	neg	評価スタックの一番上の値を取り出し、「2の補数」を計算し、評価スタックに積む。
0x8D <T>	newarr etype	etypeで示される型の配列を作成し、その参照を評価スタックに積む。
0x73 <T>	newobj ctor	新しいオブジェクトまたは値型の新しいインスタンスを作成し、その参照を評価スタックに積む。。
0xFE 0x19	no. { typecheck, rangecheck, nullcheck]] } [prefix]
0x00	nop	何もしない。エディットコンテニューやブレイクポイントを使ったときの穴埋め用。
0x66	not	評価スタックの一番上にある値を取り出し、ビットごとの補数（1の補数）を計算し、評価スタックに積む。
0x60	or	評価スタックの一番上にある2つの値を取り出し、ビットごとの補数を計算し、評価スタックに積む。
0x26	pop	スタックの一番上にある値を取り出す。
0xFE 0x1E	readonly.	以降の配列アドレス演算で、実行時に型チェックを実行しないこと、および可変性が制限されたマネージドポインターを返すことを指定する。
0xFE 0x1D	refanytype
0xC2 <T>	refanyval type
0x5D	rem
0x5E	rem.un
0x2A	ret
0xFE 0x1A	rethrow	現在の例外を再スローする。catch ハンドラー内でのみ使える。
0x62	shl	評価スタックから値とシフトするビット数を取り出し、0を使用して左にビットシフト（論理シフト）し、結果を評価スタックに積む。
0x63	shr	評価スタックから値とシフトするビット数を取り出し、0を使用して右にビットシフト（論理シフト）し、結果を評価スタックに積む。
0x64	shr.un	評価スタックから符号なし整数値とシフトするビット数を取り出し、0を使用して右にビットシフト（論理シフト）し、結果を評価スタックに積む。
0xFE 0x1C <T>	sizeof valType	valTypeで指定された値型のサイズ（バイト数）を算出し、評価スタックに積む。
0xFE 0x0B <uint16>	starg num	評価スタックの一番上にある値を取り出し、numで指定したインデックスの引数スロットに格納する。
0x10 <uint8>	starg.s num	評価スタックの一番上にある値を取り出し、numで指定したインデックスの引数スロットに格納する。インデックスが8ビット以内のとき用。
0xA4 <T>	stelem typeTok
0x9B	stelem.i
0x9C	stelem.i1
0x9D	stelem.i2
0x9E	stelem.i4
0x9F	stelem.i8
0xA0	stelem.r4
0xA1	stelem.r8
0xA2	stelem.ref
0x7D <T>	stfld field
0xDF	stind.i
0x52	stind.i1
0x53	stind.i2
0x54	stind.i4
0x55	stind.i8
0x56	stind.r4
0x57	stind.r8
0x51	stind.ref
0xFE 0x0E <uint16>	stloc index	スタック上の値をインデックス番号indexのローカル変数に取り出す。
0x0A	stloc.0	スタック上の値をインデックス番号0のローカル変数に取り出す。
0x0B	stloc.1	スタック上の値をインデックス番号1のローカル変数に取り出す。
0x0C	stloc.2	スタック上の値をインデックス番号2のローカル変数に取り出す。
0x0D	stloc.3	スタック上の値をインデックス番号3のローカル変数に取り出す。
0x13 <uint8>	stloc.s index	スタック上の値をインデックス番号indexのローカル変数に取り出す。indexが0～255以内のとき用。
0x81 <T>	stobj class
0x80 <T>	stsfld field
0x59	sub
0xDA	sub.ovf
0xDB	sub.ovf.un
0x45 <uint32> <int32> ... <int32>	switch N, t1...tN	ジャンプテーブルを作り、評価スタックから取り出した値と一致するインデックスが示すアドレスに飛ぶ。一致するものが無ければ続行する。
0xFE 0x14	tail.	後続のメソッドが実行される直前に、後続のメソッドの引数を除く、現在のメソッドのスタックフレームを削除する。末尾呼び出し最適化用。
0x7A	throw	現在の評価スタックにある例外オブジェクトをスローする。
0xFE 0x12 <uint8>	unaligned. alignment
0x79 <T>	unbox valType
0xA5 <T>	unbox.any typeTok
0xFE 0x13	volatile.	後続の命令が使う評価スタック上の値が、揮発性である（複数のスレッドによって変更される可能性がある）ことを指定し、ランタイムによるキャッシュなどを禁止させる。
0x61	xor	評価スタックから2つの整数値と取り出し、ビットごとの排他的論理和を計算し、結果を評価スタックに積む。

関連ツール

• ilasm - Monoに付属するアセンブラ
• monodis - Monoに付属する逆アセンブラ

関連項目

• Mono
• .NET Framework
• 共通言語基盤（Common Language Infrastructure, CLI）
  • 共通型システム（Common Type System, CTS）
  • 共通言語仕様（Common Language Specification, CLS）
  • 仮想実行システム（Virtual Execution System, VES）
  • 共通中間言語（Common Intermediate Language, CIL）
  • 基本クラスライブラリ（Base Class Library, BCL） - マイクロソフトのPortable Class Librariesとほぼ同じような内容。