關於是否使用不安全代碼和stackalloc固定的困惑

Question

我在下面有一段代碼，只有一行注釋掉了。 CreateArray方法中發生的事情與注釋掉的行相同。 我的問題是為什么當b->ArrayItems = d被取消注釋時它會起作用，但是當注釋掉時返回垃圾？ 我不認為我必須“修復”任何東西，因為所有信息都是不受管理的。 這個假設是不正確的？

class Program
{
    unsafe static void Main(string[] args)
    {
        someInstance* b = stackalloc someInstance[1];
        someInstance* d = stackalloc someInstance[8];

        b->CreateArray();
//      b->ArrayItems = d;

        *(b->ArrayItems)++ = new someInstance() { IntConstant = 5 };
        *(b->ArrayItems)++ = new someInstance() { IntConstant = 6 }; 

        Console.WriteLine((b)->ArrayItems->IntConstant);
        Console.WriteLine(((b)->ArrayItems - 1)->IntConstant);
        Console.WriteLine(((b)->ArrayItems - 2)->IntConstant);
        Console.Read();
    }
}

public unsafe struct someInstance
{
    public someInstance* ArrayItems;
    public int IntConstant;
    public void CreateArray()
    {
        someInstance* d = stackalloc someInstance[8];
        ArrayItems = d;
    }
}

Answer 1

我的問題是為什么當行被取消注釋時它會起作用，但在注釋掉時返回垃圾。

注釋行是掩蓋 CreateArray引起的錯誤的原因。 評論它暴露了這個bug。 但無論如何，這個bug都存在。

正如規范明確指出：

在該函數成員返回時，將自動丟棄在執行函數成員期間創建的所有堆棧分配的內存塊。

CreateArray函數分配一個塊，存儲指向塊的指針，塊被丟棄，現在你有一個指向垃圾塊的指針。 您必須 永遠不會存儲指向stackalloc'd塊的指針，以便在塊變為無效后可以訪問存儲。 如果您需要存儲對它的引用，Heap會分配塊，並且在完成后記得取消分配它。

請記住，在不安全的代碼中， 您需要完全了解托管內存模型的所有內容。 一切 。 如果您不了解托管內存的所有內容，請不要編寫不安全的代碼。

那就是說，讓我們解決一下你似乎更大的困惑，那就是“什么時候需要修復內存來獲取指針？” 答案很簡單。 當且僅當它是可移動內存時，您必須修復內存。 修復將可移動存儲器轉換為不可移動的存儲器; 這就是修復的目的 。

你只能拿一些不可移動的東西; 如果你取一個可移動的東西的地址然后移動那么顯然地址是錯誤的。 您需要確保在獲取其地址之前內存不會移動，並且您需要確保在再次移動后不再使用該地址。

Answer 2

Stackalloc在callstack上分配一些空間，當你向上移出當前的上下文級別時（例如，留下一個方法），該空間就會丟失。 你的問題是當stackalloc在一個方法中時，當你離開那個方法時，堆棧的那個區域就不再是你的了。

所以，如果你這樣做：

foo()
{
    stuff = stackalloc byte[1]
    Do something with stuff
}

“stuff”只在foo中有效，一旦你離開foo，堆棧就會被收回，這意味着如果你這樣做：

foo()
{
    byte* allocate()
    {
        return stackalloc[1]
    }

    stuff = allocate()
    do something with stuff
}

當你離開allocate方法時，allocate的返回值變成垃圾，這意味着“東西”從來沒有任何意義。

Answer 3

您的假設部分正確，但錯誤理解。 以下是此MSDN頁面的引用：

在不安全模式下，您可以在堆棧上分配內存，它不受垃圾回收的影響，因此不需要固定。 有關更多信息，請參閱stackalloc 。

有些語句會自動在堆棧上分配變量（即方法中的值類型），其他stackalloc需要使用stackalloc專門指定。

在方法結束后丟棄堆棧分配的內存，因此您的問題（請參閱Eric Lipperts回答，誰在我之前寫了這個）。