判断IntPtr指向托管内存还是非托管内存

Question

我是在C#中使用封装的C库，需要将从该库传来的图像转换为位图并重新转换回去，但不需要复制像素缓冲区。

转换为位图很简单：

Bitmap WrapAsBitmap(CImage image)
{
    return new Bitmap(image.Width, image.Height, image.BytesPerLine, PixelFormat.Format24bppRgb, image.Data);
}

只需将原始像素缓冲区 (image.Data) 传递给 Bitmap 构造函数，无需复制。要执行相反操作，我需要调用 LockBits 和 UnlockBits 来访问原始像素缓冲区的 IntPtr：

CImage WrapAsCImage(Bitmap bitmap)
{
    BitmapData data = bitmap.LockBits(new Rectangle(0, 0, bitmap.Width, bitmap.Height), ImageLockMode.ReadOnly, bitmap.PixelFormat);
    var image = new CImage(bitmap.Width, bitmap.Height, data.Stride * 3, data.Scan0);
    bitmap.UnlockBits(data);
    return image;
}

现在，正如您所看到的，如果在托管内存中，这实际上是一种危险的方法，因为位在新构建的图像将被使用之前被“解锁”。如果是从方法构建的，则没有问题，因为指向不会被.NET移动的非托管内存。因此，我想建立一个安全检查，检查指针的位置（托管/非托管）。

我考虑的另一种解决方案是继承类并跟踪原始指针以及，但是类是密封的，所以我没办法。

简而言之：有什么想法可以检测的位置（托管/非托管）吗？

- huysentruitw

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这里的CImage是什么？ - Alex F

一个包装来自C库的图像的包装类。这个类中唯一相关的成员在WrapAsBitmap方法中显示。 - huysentruitw

如果可能的话（我不确定），你在这里还有另一个问题：CImage -> WrapAsBitmap -> WrapAsCImage -> CImage，现在你有两个指向相同内存的CImage实例。也许你需要在WrapAsCImage中复制内存？ - Alex F

@AlexFarber 我知道这一点，但这里并不是问题。 - huysentruitw

愚蠢的建议：使用Image.Tag属性怎么样？虽然不是通用的，但如果正确使用可能会起作用。 - Alex F

我也考虑过那个方案，但真的不想走那条路 :) - huysentruitw

Answer 1

在任何情况下，IntPtr都不会指向托管内存。当然，当图像数据由C代码生成时也不会这样。当它由Bitmap生成时也不会这样，因为GDI+是非托管代码。你可以自己推理出这一点，你只能通过固定内存来获得托管内存的IntPtr。使用GCHandle.AddrOfPinnedObject()方法。这是一个硬性要求，防止垃圾收集器在压缩堆时使指针无效。没有任何文档需要固定内存。

实施测试没有意义。

你确实有一个硬性要求，即在Bitmap包装器的生命周期内保持IntPtr有效，直到调用其Dispose()方法为止。你不能让这个过程自动化，除非将Bitmap对象封装在一个实现IDisposable接口的类中。如果不这样做，就会出现非常丑陋的错误行为，幸运的话，你只会得到一个AccessViolationException异常。一个带有随机像素内容的损坏位图是正常的失败模式。

如果你无法实现这个保证，那么就不应该这样做，而是复制位图数据。这并不难实现，只是不太美观。

- Hans Passant

Answer 2

Bitmap类实际上只是一个GDI+ Bitmap对象的管理包装器。由于该对象不在固定缓冲区上进行操作，也不保证该缓冲区以特定格式呈现给用户代码，因此您将无法执行所描述的操作。

换句话说，在不限制问题空间的情况下，肯定会有需要复制缓冲区的情况。

- Sam Harwell

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嗯，我认为并不是这样的。请看构造函数以及备注：调用方负责分配和释放由scan0参数指定的内存块。但是，在相关的Bitmap被释放之前，内存不应该被释放。 - huysentruitw

@WouterHuysentruit 底层 GDI+ 方法的文档表明缓冲区被复制：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms536315.aspx - Sam Harwell