关于.net：C＃不安全/固定代码

C# Unsafe/Fixed Code

有人可以举例说明在C＃代码中实际使用"不安全"和"固定"的好时机吗？我以前玩过它，但从未真正找到好的用途。

考虑这段代码...

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fixed (byte* pSrc = src, pDst = dst) {
//Code that copies the bytes in a loop
}

与仅使用...相比

1	Array.Copy(source, target, source.Length);

第二个是在.NET Framework中找到的代码，第一个是从Microsoft网站(http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/28k1s2k6(VS.80).aspx)复制的代码的一部分。

内置的Array.Copy()比使用Unsafe代码要快得多。这可能只是因为第二个代码编写得更好，第一个只是示例，但是您实际上需要在哪种情况下使用Unsafe / Fixed代码？还是这位可怜的Web开发人员搞砸了他头上的东西？

对于与非托管代码进行互操作很有用。传递给非托管函数的所有指针都必须固定(也称为固定)，以防止垃圾回收器重新定位基础内存。

如果您使用的是P / Invoke，则默认的编组器将为您固定对象。有时有必要执行自定义编组，有时有必要将对象固定的时间长于单个P / Invoke调用的持续时间。

我使用了不安全的块来操作位图数据。原始指针访问比SetPixel / GetPixel快得多。

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unsafe
{
BitmapData bmData = bm.LockBits(...)
byte *bits = (byte*)pixels.ToPointer();
// Do stuff with bits
}

当进行互操作或需要额外的性能时，通常使用"固定"和"不安全"。就是String.CopyTo()在实现中使用不安全且已修复。

reinterpret_cast样式行为

如果您有点操纵，那么这可能会非常有用

许多高性能哈希码实现将UInt32用作哈希值(这使转换更加简单)。由于.Net需要Int32作为方法，因此您希望将uint快速转换为int。由于与实际值无关紧要，因此仅保留值中的所有位，都需要重新解释转换。

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public static unsafe int UInt32ToInt32Bits(uint x)
{
return *((int*)(void*)&x);
}

请注意，命名是根据BitConverter.DoubleToInt64Bits建模的

继续使用哈希算法，将基于堆栈的结构转换为字节*，可以轻松使用每字节哈希函数：

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// from the Jenkins one at a time hash function
private static unsafe void Hash(byte* data, int len, ref uint hash)
{
for (int i = 0; i < len; i++)
{
hash += data[i];
hash += (hash << 10);
hash ^= (hash >> 6);
}
}

public unsafe static void HashCombine(ref uint sofar, long data)
{
byte* dataBytes = (byte*)(void*)&data;
AddToHash(dataBytes, sizeof(long), ref sofar);
}

不安全的(从2.0开始)还允许您使用stackalloc。这在需要某些小型可变长度数组(如临时空间)的高性能情况下非常有用。

所有这些用途都将牢牢地存在于"仅当您的应用程序确实需要性能时"，因此在一般用途中不合适，但是有时您确实需要它。

当您希望与一些使用c样式数组或字符串的有用的非托管函数(有很多)互操作时，fixed是必需的。因此，在互操作方案中，这不仅是出于性能原因，而且还出于正确性的原因。

不安全对于(例如)使用LockBits快速从图像中获取像素数据很有用。使用托管API进行此操作后，性能提高了几个数量级。

当地址传递到旧版C DLL时，我们必须使用固定值。由于DLL维护了跨函数调用的内部指针，因此，如果GC压缩了堆并四处移动了东西，所有的地狱都会崩溃。

这告诉我.NET框架的设计者在覆盖问题空间方面做得很好-确保"托管代码"环境可以处理传统(例如C ++)方法使用其不安全的代码/指针可以执行的所有操作。万一不能，如果需要，可以使用不安全/固定的功能。我确定有人举了一个需要不安全代码的示例，但是在实践中似乎很少见，这很重要，不是吗？ :)

我认为，如果要访问.NET运行时之外的内容，则使用不安全的代码。它不是托管代码(没有垃圾回收等)。这包括对Windows API和所有爵士乐的原始调用。