C#不安全代码：传递固定指针作为参数

Question

我在 msdn 上发现了以下代码：

        unsafe static void SquarePtrParam (int* p) 
        {
            *p *= *p;
        }

        unsafe static void Main() 
        {
            Point pt = new Point();
            pt.x = 5;
            pt.y = 6;
            // Pin pt in place:
            fixed (int* p = &pt.x) 
            {
                SquarePtrParam (p);
            }
            // pt now unpinned.
            Console.WriteLine ("{0} {1}", pt.x, pt.y);
        }

我在想，我们在SquarePtrParam函数中直接访问指针，它是否从调用方法继承了数组是固定的信息？

为什么我们不需要在SquarePtrParam中显式设置它为fixed?

我猜我需要一些关于这个fixed语句的解释。

- Valentin Kuzub

Answer 1

固定语句实现了与“using”语句关闭打开的文件一样的方式来取消固定内存区域。在using(FileStream stream = new FileStream(..))结构中，内存将保持固定状态，直到您离开固定代码块。

在IL代码中，它将创建虚拟的固定本地变量并将指针存储到其中。这将不允许GC移动包含此指针的内存区域。在您离开固定块后，它将在此固定变量中存储零。就像这样：

public static unsafe void TestInternal(byte* pointer)
{
    Console.WriteLine((IntPtr)pointer);
}

public static void FixedDemo()
{
    Byte[] newArray = new Byte[1024];

    unsafe
    {
        fixed (Byte* pointer = &newArray[0])
        {
            TestInternal(pointer);
        }
    }

    Console.WriteLine("Test Complete");
}

所以，在IL代码中的FixedDemo：

.method public hidebysig static void  FixedDemo() cil managed
{
  // Code size       47 (0x2f)
  .maxstack  2
  .locals init ([0] uint8[] newArray,
           [1] uint8& pinned pointer)
  IL_0000:  nop
  IL_0001:  ldc.i4     0x400 // Put 1024 on the stack
  IL_0006:  newarr     [mscorlib]System.Byte // allocate new array of 1024 length
  IL_000b:  stloc.0    // Store it in local variable 0
  IL_000c:  nop 
  IL_000d:  ldloc.0    // Put local variable 0 on the stack
  IL_000e:  ldc.i4.0   // Put zero on the stack
  IL_000f:  ldelema    [mscorlib]System.Byte // Load address of zero index from array
  IL_0014:  stloc.1    // !!! Here we pin memory by storing it in pinned variable
  IL_0015:  nop
  IL_0016:  ldloc.1    // Load function argument
  IL_0017:  conv.i     // Perform conversion 
  IL_0018:  call       void FinMath.Tests.Program::TestInternal(uint8*)
  IL_001d:  nop
  IL_001e:  nop
  IL_001f:  ldc.i4.0   // Load zero on the stack
  IL_0020:  conv.u     // Perform conversion 
  IL_0021:  stloc.1    // !!!! Here we unpin memory
  IL_0022:  nop
  IL_0023:  ldstr      "Test Complete" // Load string
  IL_0028:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string) // Out message
  IL_002d:  nop
  IL_002e:  ret
} // end of method Program::FixedDemo

更多信息请访问：

1. MSDN

2. MSDN杂志：Microsoft .NET Framework中的自动内存管理垃圾回收

3. 公共语言运行时标准ECMA 335 第III部分，1.1.4.2 托管指针（类型&）

- Wisdom's Wind

Answer 2

不需要继承数组是固定的信息。它只知道被传递了一个指针。通过使用“fixed”语句可以获取指针的一种方式，但也有其他方式（例如通过转换IntPtr），任何兼容的指针都可以传递给SquarePtrParam。

- Damien_The_Unbeliever

---

说实话，我也喜欢这个答案，因为一旦方法得到指针作为参数，它就不太关心其他东西了。 - Valentin Kuzub