微软真是个十足的混蛋啊！让我们跟踪Exception到行把！（不明真相群众请入）

前言

本文介绍一种使用IL的方式直接跟踪exception到行的方法，让大家对exception不再感到恶心！特别是

System.NullReferenceException: 未将对象引用设置到对象的实例。

问题的导火线

今天在debug的时候，又出现了空指针，我这次真的火了！每次遇到空指针，.net给出的信息总是非常的少，我根本不知道是哪里Throw出来的，只能反复检查代码。

我火了！我要起义！于是，开始寻求一种能够出现exception后知道什么代码报出来的。例如以下代码：

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            try
            {
                string hello3=null;
                hello3 = hello3.ToUpper();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.Write(ex.ToString());
            }

        }
    }

在release模式下，没有pdb的时候，微软给出的答案是：

System.NullReferenceException: 未将对象引用设置到对象的实例。
   在 Pixysoft.Testdriven.Consoles.Program.Main(String[] args)

我靠！鬼才知道哪里出现了空指针？我们的程序比这个复杂多了，在层层代码中、上百行的方法体内，神才知道空指针是什么地方报的。

于是我开始思考如何能够知道程序运行到什么地方出现异常。。

1. 首先是想到了aop，对方法体拦截。但是还是不能知道方法内部。

2. 然后想到了反射，问题还是同上。

3. 然后想到了StackTrace trace = new StackTrace(exception, true); 直接获取调用堆栈Frame。可是在没有pdb的时候，frame.GetFileLineNumber() 返回的是0. 傻逼了。

4. 然后想到了一个软件NCover。他就能够知道代码运行到什么阶段。于是开始查Ncover的源码。。不查不知道，一查吓一跳，原来NCover是对我们原方法进行重构，入侵了自己的计数器（c# code），然后动态编译出来的。郁闷。看来NCover要放弃了。

4. 最后，我会想起了曾经做过的IL。终于。。。看到了一丝希望：

int offset = frame.GetILOffset();

在没有pdb的时候，IL的偏移量仍然正常输出。

正文

思路大概是：

1. 获取exception的调用堆栈。

2. 获取exception相关的这个方法的方法的IL代码

3. 结合excpetion的IL偏移量和方法的IL，把调用源找出来。

代码如下：

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            try
            {
                string hello3 = null;

                hello3 = hello3.ToUpper();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                //获取调用堆栈

                StackTrace trace = new StackTrace(ex, true);

                StackFrame frame = trace.GetFrame(0);

                int offset = frame.GetILOffset();

                byte[] il = frame.GetMethod().GetMethodBody().GetILAsByteArray();


                //获取调用指令

                offset++;

                ushort instruction = il[offset++];


                //打开潘多拉魔盒

                ILGlobals global = new ILGlobals();

                global.LoadOpCodes();


                //翻译

                OpCode code = OpCodes.Nop;

                if (instruction != 0xfe)
                {
                    code = global.SingleByteOpCodes[(int)instruction];
                }
                else
                {
                    instruction = il[offset++];
                    code = global.MultiByteOpCodes[(int)instruction];
                    instruction = (ushort)(instruction | 0xfe00);
                }


                //获取方法信息

                int metadataToken = ReadInt32(il, ref offset);

                MethodBase callmethod = frame.GetMethod().Module.ResolveMethod(metadataToken,
                     frame.GetMethod().DeclaringType.GetGenericArguments(),
                     frame.GetMethod().GetGenericArguments());

                //完成

                Console.WriteLine(callmethod.DeclaringType + "." + callmethod.Name);

                Console.Read();
            }

        }

        private static int ReadInt32(byte[] il, ref int position)
        {
            return (((il[position++] | (il[position++] << 8)) | (il[position++] << 0x10)) | (il[position++] << 0x18));
        }

    }

    public class ILGlobals
    {
        private OpCode[] multiByteOpCodes;

        private OpCode[] singleByteOpCodes;

        /// <summary>
        /// Loads the OpCodes for later use.
        /// </summary>
        public void LoadOpCodes()
        {
            singleByteOpCodes = new OpCode[0x100];
            multiByteOpCodes = new OpCode[0x100];
            FieldInfo[] infoArray1 = typeof(OpCodes).GetFields();
            for (int num1 = 0; num1 < infoArray1.Length; num1++)
            {
                FieldInfo info1 = infoArray1[num1];
                if (info1.FieldType == typeof(OpCode))
                {
                    OpCode code1 = (OpCode)info1.GetValue(null);
                    ushort num2 = (ushort)code1.Value;
                    if (num2 < 0x100)
                    {
                        singleByteOpCodes[(int)num2] = code1;
                    }
                    else
                    {
                        if ((num2 & 0xff00) != 0xfe00)
                        {
                            throw new Exception("Invalid OpCode.");
                        }
                        multiByteOpCodes[num2 & 0xff] = code1;
                    }
                }
            }
        }

        /// <summary>
        /// Retrieve the friendly name of a type
        /// </summary>
        /// <param name="typeName">
        /// The complete name to the type
        /// </param>
        /// <returns>
        /// The simplified name of the type (i.e. "int" instead f System.Int32)
        /// </returns>
        public static string ProcessSpecialTypes(string typeName)
        {
            string result = typeName;
            switch (typeName)
            {
                case "System.string":
                case "System.String":
                case "String":
                    result = "string"; break;
                case "System.Int32":
                case "Int":
                case "Int32":
                    result = "int"; break;
            }
            return result;
        }


        public OpCode[] MultiByteOpCodes
        {
            get { return multiByteOpCodes; }
        }

        public OpCode[] SingleByteOpCodes
        {
            get { return singleByteOpCodes; }
        }
    }

这样，输出的结果是：

System.String.ToUpper

在这里出现了空指针。

后续

看到这里，大家应该明白我为啥大骂微软了。

明明所有的信息都能够提供，都在IL里面，但是这个该死的微软就是不提供。给个exception还这么暧昧，让我们不断的浪费时间去debug。

实际上，微软的.net framework完全掌握了我们每一行代码的运行情况，内存情况。怪不得现在出了个VS2010，搞了个什么Intellitrace，所谓历史调试什么的。

希望通过这篇文章，唤醒大家，其实我们可以走的更远！

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补充 2009-12-25 有位明白真相的群众。哈哈！ 

[quote]道法自然：
楼主的语言是稍微激了一点，不过，该文的应用场景估计是：（1）程序在一台机器上已经开发调试OK了；（2）Release编译并部署到另一台机器。在这里出现了NRE的话，.NET FW是不能给你这么多的信息的，只能重新到开发机器进行调试。所以，LZ这种方法还是不错的。

但是，更明智的方法是进行精密的异常管理。[/quote]