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  • c#之不安全代码1

制作者:剑锋冷月 单位:无忧统计网,www.51stat.net
 

  主要参考的是C# Language Specification Version 3.0。

  引子

  C#是.Net平台上主流的开发语言,和经典的C/C++不同的是,C#所编写的代码是托管代码,由GC来管理内存,省去了new/delete的烦恼。但是,由于某些特殊的要求,比如和底层的操作系统接口,访问内存映射设备或者实现对时间要求苛刻的算法时,C#提供了不安全代码。

  不安全上下文

  不安全代码只能写在不安全上下文中。

  通过unsafe 修饰符可以修饰:

class, struct, interface, or delegate

field, method, property, event, indexer, operator, instance constructor, destructor, or static constructor

unsafe-statement-block

  指针的类型

  在不安全上下文中,指针类型和引用类型或是值类型一样。但是,指针类型可以用在不安全上下文之外的typeof中,虽然这么做不安全。

  Type t = typeof(Int32*);返回的是System.Int32*

  指针类型是用非托管类型或是void加上*来表示的。

pointer-type:
unmanaged-type   *
void   *

unmanaged-type:
type

  在*前面的指针类型被称为指针类型的引用类型。它表明了指针变量的值指向的变量的类型。

  非托管类型不是引用类型,也不包含任何嵌套的引用类型的成员。

  非托管类型就是下面的一种:

  ·         sbyte, byte, short, ushort, int, uint, long, ulong, char, float, double, decimal, or bool.

  ·         Any enum-type.

  ·         Any pointer-type.

  ·         Any user-defined struct-type that contains fields of unmanaged-types only.

  例子:

 

 

  Example

 

 

  Description

 

 

  byte*

 

 

  Pointer to byte

 

 

  char*

 

 

  Pointer to char

 

 

  int**

 

 

  Pointer to pointer to int

 

 

  int*[]

 

 

  Single-dimensional array of pointers to int

 

 

  void*

 

 

  Pointer to unknown type

 

 

  和C/C++不同的是,声明多个指针变量需要:

  int *p1,*p2;

  但是在C#中,int* p1,p2就声明了两个指针变量,并且*是在类型之后,不是在变量名之前。

  和引用类型相同的是,指针可以为null(所有位为0),如果访问一个指向null的指针会引发不可预知的结果。

  Void* 表示一个指针指向未知类型。因为指向未知类型,所以不能通过*来访为指向的变量,也不能对指针进行数学运算。但是,void*可以转换为任何指针类型,反之亦然。

  指针类型是一个单独的类型。指针类型不是继承自System.Object,,并且两者也不能互相转换。同样装箱和拆箱也不适合指针类型。但是不同类型指针之间可以互相转换。

  指针类型不能用于类型参数,当泛型方法的类型参数为指针类型会调用失败。

  指针类型还可用于易变字段类型。

  虽然指针还能通过ref和out来传递,但是会造成不可预知的行为,当指针指向一个已经不存在的本地变量,或是指向一个实际不再固定的固定对象。比如:

using System;

class Test
{
      static int value = 20;

      unsafe static void F(out int* pi1, ref int* pi2) {
            int i = 10;
            pi1 = &i;

            fixed (int* pj = &value) {
                  // ...
                  pi2 = pj;
            }
      }

      static void Main() {
            int i = 10;
            unsafe {
                  int* px1;
                  int* px2 = &i;

                  F(out px1, ref px2);

                  Console.WriteLine("*px1 = {0}, *px2 = {1}",
                        *px1, *px2);      // undefined behavior
            }
      }
}

  方法可以返回指针类型。

unsafe static int* Find(int* pi, int size, int value) {
      for (int i = 0; i < size; ++i) {
            if (*pi == value)
                  return pi;
            ++pi;
      }
      return null;
}

  主要有几个操作符:

  ·         *被用作间接访问

  ·         ->被用作通过指针来访为结构的成员

  ·          []用来做指针的索引器

  ·         &用来获得变量的地址

  ·         ++和—用来自增和自减指针

  ·         +和-用来做指针的算术运算

  ·         ==, !=, <, >, <=, and =>用来比较指针

  ·   stackalloc可以从栈上分配内存

  ·  fixed用来临时固定一个变量,所以它的地址总是可以得到的。



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