从.NET到C++的结构体数组编组：它何时进行复制？

Question

考虑一个像System.Drawing.Point这样的结构体 - 其中有LayoutKind.Sequential，并且仅包含原始成员。我有一个C#结构体数组。 我通过P/Invoke将其传递给（非托管的）C++函数。在C++侧，有相应的结构定义（例如struct Point { int x，y; };）。该函数需要一个Point*参数。 我的问题是，在什么情况下CLR会复制数据，在什么情况下只需固定它？变量包括：

- 数组类型：一维或矩形 - C#函数定义 - 使用Point*还是Point[]/Point[,] - 使用fixed(Point* pointer = array)还是不使用

我想避免复制，因为它很慢。

- Stefan Monov

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它没有记录，简单的数组只是被固定了。如果有疑问，请使用调试器，在C#中键入*&array以获取数组地址。并与您在本机代码中获得的指针值进行比较。在32位模式下为+8。 - Hans Passant

Answer 1

根据我阅读的MSDN，我对固定引脚不太熟悉，但是您的结构体应该被固定引脚而不是复制。相关参考资料：

1. 使用PInvoke编组数据
2. 复制和固定引脚
3. 可镜像和不可镜像类型
4. 值类型的默认编组

从#2中得知：

格式化的可镜像类在托管和非托管内存中具有固定的布局（格式化）和公共数据表示。当这些类型需要编组时，指向堆中对象的指针直接传递给被调用方。

并且您的Point结构在#3中作为示例给出，因此它符合可镜像类型的要求。

我注意到在这里固定对象会有一些开销（链接），但是那是针对fixed byte[]的，可能与您的Point[]不同。

- ligos

Answer 2

结构体按值引用，类按引用引用。

这意味着，始终如果你有一个结构体并赋值，其值会被复制，就像使用 int a = b; a 将具有 b 的值而不是指向 b 的指针，因此如果更改 a 的值，则不会更新 b。

如果你有一个数组，内部存储默认值的向量，对于类则存储指针，而对于结构体则存储结构体的默认值。请注意，如果结构体包含引用类型（类）成员，则存储一个指向 null 的指针。

假设你有

Point p = new Point(0, 1);
Point[] pa = new Point[10];
pa[0] = p;
++p.X;

由于 Point 是一个结构体（值类型），当您打印这些值时

p: {1, 1}
pa[0]: {0, 1}
pa[1-9]: {0, 0}

对于 C++，您可以使用 foo(Point *pa) 或 foo(Point[] pa) 来获得相同的结果；在 C# 中，使用单维数组 foo(Point[] pa)。对于矩形，C++ 中使用 foo(Point **pa)，而在 C# 中使用 foo(Point[][])。

- Kyordhel