• C#中指针使用总结


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    C#为了类型安全,默认并不支持指针。但是也并不是说C#不支持指针,我们可以使用unsafe关键词,开启不安全代码(unsafe code)开发模式。在不安全模式下,我们可以直接操作内存,这样就可以使用指针了。在不安全模式下,CLR并不检测unsafe代码的安全,而是直接执行代码。unsafe代码的安全需要开发人员自行检测。

    一、Vs2010中开启unsafe code 的方式

    在方法、类、代码块中使用unsafe关键词,如:
    unsafe static void Main(string[] args){ //代码}

    unsafe
    {
          //代码块
    }
    然后再项目上点击鼠标右键,选择“属性”,在“生成”选项卡中选中“允许不安全代码”

    二、C#可以定义为指针的类型有

    sbyte, byte, short, ushort, int, uint, long, ulong, char, float, double, decimal, bool,struct(结构体),结构体中只能包括非托管类型。

    三、C#指针操作符

    操作符 说明
    * 取值运算符
    & 取址运算符
    -> 通过指针处理结构体中的数据(获取或赋值)
    ++与– 指针增、减操作
    fixed 用户暂时固定托管代码中引用类型的位置。
    Stackallc 分配内存

    例如分配内存

    char* cptr = stackalloc char[26];
    for (int i = 0; i < 26;i++ )
    {
        cptr[i] = (char) (i+65);
    }
    for (int i = 0; i < 26;i++ )
    {
        Console.WriteLine(string.Format("{0}:{1}",(int)&cptr[i],cptr[i]));
    }

    至于释放内存,我在msdn上搜索了一下,c#并没有提供释放内存的函数。而msdn给的解释是:分配的内存会在方法结束后自动释放。

    fixed的应用会在下面的类与指针中做说明。

    四、C#指针的定义

    定义指针 说明
    int* p 整形指针
    int** p 指向整形指针的指针
    char* c 指向字符的指针
    int*[] arr 整形一维数组指针

    五、指针的使用

    1.整形指针的使用

    int i=10;
    int* iptr = &i;    //将i的地址赋值给iptr
    Console.WriteLine((int)&iptr);  //取iptr得地址
    Console.WriteLine(*iptr);     //取iptr指向的值

    2.结构体指针

    struct Location
    {
        public int X;
        public int Y;
    }
    unsafe static void Main(string[] args)
    {
        Location location;
        location.X = 10;
        location.Y = 5;
        Location* lptr = &location;
        Console.WriteLine(string.Format("location 地址{0},lptr地址{1},lptr值{2}",(int)&location,(int)lptr,*lptr));
        Console.WriteLine(string.Format("location.x的地址{0},location.x的值{1}",(int)&(lptr->X),lptr->X));
        Console.WriteLine(string.Format("location.y的地址{0},location.y的值{1}", (int)&(lptr->Y), lptr->Y));
     }

    以上代码输出结构体的地址和值。我们在操作地址时,可以直接看到结构体的内存分配。

    3.指针与参数

    public static unsafe int* Add(int* x,int* y)
    {
        int sum = *x + *y;
        return &sum;
    }
    
    int i = 2, j = 3;
    Console.WriteLine(*Add(&i,&j));

    4.类与指针,因为类是托管类型,我们知道类受到“垃圾收集”的影响,它的内存地址是不固定的。而且类是引用类型,是不能声明为指针类型的。而指针分配内存后,不受“垃圾收集”影响,地址是固定的。所以为了使用类中的数据,我们需要临时固定类的地址。这就用到fixed关键词,用fixed后,就可以操作类中的值类型了。

    class People
    {
        public int Age;   //值类型,不可以是属性
        public void ShowAge()
        {
            Console.WriteLine(Age);
        }
    }
    
    
    People people = new People();
    people.Age = 10;
    fixed(int* agePtr=&people.Age)
    {
        *agePtr += 1;
    }
    people.ShowAge();  //11

    通过以上的方法,我们可以操作值类型,也可以获得值类型的地址。但如何获取类的内存地址?我们可以使用GCHandle,来自System.Runtime.InteropServices命名空间。GCHandle提供从非托管内存访问托管对象的方法。如下:

    object p = new People();
    GCHandle h = GCHandle.Alloc(p, GCHandleType.Pinned);
    IntPtr addr = h.AddrOfPinnedObject(); 
    Console.WriteLine(addr.ToString());
    h.Free();

    六、C#中使用指针的总结

    1.引用类型不能定义为指针
    2.msdn上说enum可以定义为指针,可是我真不知道它的用处是什么。所以在指针的类型中并没有出现enum类型。
    3.c#中的指针操作远远不如c/c++,如果想学习指针的话,还是用c/c++
    4.微软并不推荐使用unsafe code模式,也不推荐使用指针。在msdn官方文档中,唯一一句赞美C#指针的话就是“合理的使用指针,可以提高程序的执行速度”。但是什么是“合理的使用”?我下载了msdn上的几个关于C#指针的实例代码,发现用的最多的是调用api函数,在api函数中,有大量的指针参数。
    5.fixed的使用可能产生存储碎片,因为它们不能移动。如果确实需要固定对象,固定对象的时间应该越短越好。
    6.可以使我们了解非托管类型的内存分配。

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