Transcription of Beautiful Code Chapter 8 IL Generation

FilterMethodIL.cs

void FilterMethodIL(byte[] src, byte[] dst, int stride, int bytesPerPixel)
{
    int cBytes = src.Length;
    DynamicMethod dynameth = new DynamicMethod("Go", typeof(void),
        new Type[] { typeof(byte[]), typeof(byte[]) }, GetType());

    ILGenerator generator = dynameth.GetILGenerator();
    generator.DeclareLocal(typeof(int));           // Index 0 = iDst
    generator.DeclareLocal(typeof(double));        // Index 1 = pixelsAccum
    generator.DeclareLocal(typeof(double));        // Index 2 = filterAccum

    generator.Emit(OpCodes.Ldc_I4_0);
    generator.Emit(OpCodes.Stloc_0);

    Label labelTop = generator.DefineLabel();
    generator.MarkLabel(labelTop);

    generator.Emit(OpCodes.Ldc_R8,   0.0);
    generator.Emit(OpCodes.Dup);
    generator.Emit(OpCodes.Stloc_1);
    generator.Emit(OpCodes.Stloc_2);

    for (int iFilter = 0; iFilter < filter.Length; iFilter++)
    {
        if  (filter[iFilter]  ==  0)
            continue;
        generator.Emit(OpCodes.Ldarg_0);

        Label labelLessThanZero = generator.DefineLabel();
        Label labelGreaterThan = generator.DefineLabel();
        Label labelLoopBottom = generator.DefineLabel();

        generator.Emit(OpCodes.Ldloc_0);         // dst index on stack
        generator.Emit(OpCodes.Ldc_I4,  offset); // offset on stack
        generator.Emit(OpCodes.Add);             // Add the two
        generator.Emit(OpCodes.Dup);             // Duplicate twice
        generator.Emit(OpCodes.Dup);
        generator.Emit(OpCodes.Ldc_I4_0);
        generator.Emit(OpCodes.Blt_S, labelLessThanZero);
        generator.Emit(OpCodes.Ldc_I4,  cBytes);
        generator.Emit(OpCodes.Bge_S, labelGreaterThan);
        generator.Emit(OpCodes.Ldelem_U1);
        generator.Emit(OpCodes.Conv_R8);

        if  (filter[iFilter]  ==  1)
        {
            // src element is on stack, so do nothing
        }
        else  if  (filter[iFilter]  ==  -1)
        {
            generator.Emit(OpCodes.Neg);
        }
        else
        {
            generator.Emit(OpCodes.Ldc_R8,  filter[iFilter]);
            generator.Emit(OpCodes.Mul);
        }

        generator.Emit(OpCodes.Ldloc_1);
        generator.Emit(OpCodes.Add);
        generator.Emit(OpCodes.Stloc_1);
        generator.Emit(OpCodes.Ldc_R8,    filter[iFilter]);
        generator.Emit(OpCodes.Ldloc_2);
        generator.Emit(OpCodes.Add);
        generator.Emit(OpCodes.Stloc_2);
        generator.Emit(OpCodes.Br, labelLoopBottom);

        generator.MarkLabel(labelLessThanZero);
        generator.Emit(OpCodes.Pop);

        generator.MarkLabel(labelGreaterThan);
        generator.Emit(OpCodes.Pop);
        generator.Emit(OpCodes.Pop);

        generator.MarkLabel(labelLoopBottom);
    }
    generator.Emit(OpCodes.Ldarg_1);          // dst array
    generator.Emit(OpCodes.Ldloc_0);          // iDst index

    Label labelSkipDivide = generator.DefineLabel();
    Label labelCopyQuotient = generator.DefineLabel();
    Label labelBlack = generator.DefineLabel();
    Label labelWhite = generator.DefineLabel();
    Label labelDone = generator.DefineLabel();

    generator.Emit(OpCodes.Ldloc_1);                // pixelsAccum
    generator.Emit(OpCodes.Ldloc_2);                // filterAccum
    generator.Emit(OpCodes.Dup);                    // Make a copy
    generator.Emit(OpCodes.Ldc_R8,  0.0);           // Put 0 on stack
    generator.Emit(OpCodes.Beq_S, labelSkipDivide);
    generator.Emit(OpCodes.Div);
    generator.Emit(OpCodes.Br_S, labelCopyQuotient);

    generator.MarkLabel(labelSkipDivide);
    generator.Emit(OpCodes.Pop);            // Pop filterAccum

    generator.MarkLabel(labelCopyQuotient);
    generator.Emit(OpCodes.Dup);            // Make a copy of quotient
    generator.Emit(OpCodes.Dup);            // And another
    generator.Emit(OpCodes.Ldc_R8,   0.0);
    generator.Emit(OpCodes.Blt_S, labelBlack);
    generator.Emit(OpCodes.Ldc_R8,   255.0);
    generator.Emit(OpCodes.Bgt_S, labelWhite);
    generator.Emit(OpCodes.Conv_U1);
    generator.Emit(OpCodes.Br_S, labelDone);

    generator.MarkLabel(labelBlack);
    generator.Emit(OpCodes.Pop);
    generator.Emit(OpCodes.Pop);
    generator.Emit(OpCodes.Ldc_I4_S,   0);
    generator.Emit(OpCodes.Br_S, labelDone);

    generator.MarkLabel(labelWhite);
    generator.Emit(OpCodes.Pop);
    generator.Emit(OpCodes.Ldc_I4_S,   255);

    generator.MarkLabel(labelDone);
    generator.Emit(OpCodes.Stelem_I1);
    generator.Emit(OpCodes.Ldloc_0);         // Put iDst on stack
    generator.Emit(OpCodes.Ldc_I4_1);        // Put 1 on stack
    generator.Emit(OpCodes.Add);             // Add 1 to iDst
    generator.Emit(OpCodes.Dup);             // Duplicate
    generator.Emit(OpCodes.Stloc_0);         // Store result in iDst
    generator.Emit(OpCodes.Ldc_I4,  cBytes); // Put cBytes value on stack
    generator.Emit(OpCodes.Blt, labelTop);   // Go to top if iDst < cBytes
    generator.Emit(OpCodes.Ret);

    dynameth.Invoke(this, new object[] { src, dst });
}