在托管.NET代碼中分配非托管內存

Question

嗨，我有一個非托管函數，該函數占用malloc分配的大量內存，並在以后以異步方式對其進行釋放。 我想將其包裝到托管包裝器中。 下列代碼可以嗎？

void managed_fx (byte data __gc[], size_t size)
{
    //  Pin the data
    byte __pin *pinned_data = &data [0];

    //  Copy data to the unmanaged buffer.
    void *unmanaged_data = malloc (size);
    memcpy (unmanaged_data, (byte*) pinned_data, size);

    //  Forward the call
    fx (unmanaged_data, size);
}

Answer 1

我的MC ++有點生銹，但是我認為__pin固定源變量，直到“ pinned_data”超出范圍為止（至少，這是C ++ / CLI中等效的pin_ptr所做的事情）。 通常，您應該盡快取消固定該引腳，即出於性能原因，不應在同一范圍內調用fx。

在這種情況下，是否需要固定？

是。 您要從非托管代碼訪問托管內存。

gc可以在memcpy之前取消分配它嗎

不會。數據有很強的參考性，因此gc不會收集數據。 但是，它可能會收集其他一些對象，並在壓縮步驟中將數據移動到內存中。 然后，malloc將訪問錯誤的內存區域。 固定會防止這種情況，但會增加GC簿記的費用（這就是為什么您應盡快取消固定對象的原因）。

即使在托管代碼中使用了malloc，它也會分配非托管內存嗎？

是。

Answer 2

您需要測試您的malloc，它實際上已經分配了您的指針。 不了解C ++ / CLI，所以我不知道您的管腳是否可以工作。 您是否不需要使用編組庫來確保在復制內存時將其固定？

Answer 3

閱讀此內容以獲取有關如何分配非托管數據的信息。 看一下馬歇爾課。 也許會有一些方法可以代替您的managed_fx函數。

Answer 4

你是

1. 假設數據數組的大小至少相同。 這是一個可能等待發生的錯誤

2. 不檢查malloc（）的結果

3. 無論如何，您可能都不需要這樣做，只需傳遞固定的字節指針就可以了（除非被調用的fx（）函數以某種方式更改了數據，在這種情況下可能需要復制）。 基於稍后釋放內存，這很有可能不會發生。

考慮到這一點，這里是一個固定的版本

void managed_fx (byte data __gc[], size_t size)
{
    if (data.Length < size)
        throw gcnew System.IndexOutOfRangeException(
            "the unmanaged buffer is not big enough");
    //  Pin the data
    byte __pin *pinned_data = &data [0];

    //  Copy data to the unmanaged buffer.
    void *unmanaged_data = malloc (size);
    if (unmanaged_data == NULL) 
        throw gcnew OutOfMemoryException(
            "could not allocate memory for the unmanaged buffer");
    memcpy (unmanaged_data, (byte*) pinned_data, size);

    //  Forward the call
    fx (unamanged_data, size);
}

要回答其他問題：

固定是執行memcpy所必需的。 它不能防止GC運行時刪除內存（從技術上講確實可以，但是只是保留對其的引用也是如此），可以防止它在內存中移動 。 由於memcpy是非托管函數-它無法處理正在處理的指針在內存中的移動。 malloc完全不受托管（盡管運行時庫可以自由使用托管堆的保留區來執行此操作）。

在源C ++ / CLI中，關於“代碼”是托管還是非托管沒有明顯區別。 在編譯時，某些部分將是CIL中間代碼，其他部分將是純本地代碼，重要的是使用的變量是托管的還是非托管的。 托管引用（帶有^的任何內容）只能由本身托管的代碼來操縱/使用。 這意味着如果運行時更改了托管對象在內存中的位置，則可以隨意更改所使用的基礎指針的值。 它以一種對托管功能安全的方式來執行此操作（在功能發生變化時它們會暫停）。 由於存在許多有用的功能，卻不知道如何處理此類托管引用，因此您可能最終需要使用指向它們的簡單指針。 由於此操作是不安全的（如果GC在引用中進行了移動），則存在固定指針以使此操作安全且簡單，因為它既需要使用指針，又會在該指針的生命周期內阻止運行時將指針移至變量。

Answer 5

好吧，讓我們變得更簡單：

void managed_fx (byte data __gc[])
{
     //  Pin the data
     byte __pin *pinned_data = &data [0];

     //  Copy data to the unmanaged buffer.
     void *unmanaged_data = malloc (data.Length);
     assert (unmanaged_data);
     memcpy (unmanaged_data, (byte*) pinned_data, data.Length);

     //  Forward the call
     fx (unamanged_data, data.Length);
 }

不過，我有幾個問題：

1. 在這種情況下，是否需要固定？ gc可以在memcpy發生之前取消分配它嗎？
2. 即使在托管代碼中使用了malloc，它也會分配非托管內存嗎？