如何在 C# 中释放在 C++ 中分配的内存

Question

我有一个 C++ dll，它正在从相机读取视频帧。这些帧在通过指向调用者（C# 程序）的指针返回的 DLL 中分配。

当 C# 处理完特定的视频帧后，需要对其进行清理。 DLL 接口和内存管理包装在 C# 中的一次性 class 中，因此更容易控制。但是，似乎内存没有得到 freed/released。我的进程的内存占用越来越大，不到一分钟，我在 C++ DLL 中遇到分配错误，因为没有任何内存剩余。

每个视频帧都超过 9 MB。代码比较多，我就简单提供一下allocation/deallocations/types/etc.

首先：在 C++ 中为相机字节分配原始缓冲区。

dst = new unsigned char[mFrameLengthInBytes];

第二：从原始指针传回 DLL 边界作为 unsigned char * 并进入 C# 中的 IntPtr

IntPtr pFrame = VideoSource_GetFrame(mCamera, ImageFormat.BAYER);
return new VideoFrame(pFrame, .... );

所以现在 IntPtr 被传递到 VideoFrame 的 CTOR class。在 CTOR 内部，IntPtr 被复制到 class 的内部成员，如下所示：

IntPtr dataPtr;
public VideoFrame(IntPtr pDataToCopy, ...)
{
    ...
    this.dataPtr = pDataToCopy;
}

我的理解是这是一个浅拷贝，class 现在引用原始数据缓冲区。框架是used/processed/etc。后面把VideoFrameclass处理掉，下面用来清理内存

Marshal.FreeHGlobal(this.dataPtr);

我怀疑问题在于... dataPtr 是一个 IntPtr 而 C# 无法知道底层缓冲区实际上是 9 MB，对吗？有没有办法告诉它此时要释放多少内存？我是否使用了错误的 C# 免费方法？有专门针对这种情况的吗？

Answer 1

您需要在您正在使用的库中调用相应的 "free" 方法。

通过 new 分配的内存是 C++ 运行时的一部分，调用 FreeHGlobal 将不起作用。您需要针对内存调用（一种或另一种方式）delete[]。

如果这是您自己的库，则创建一个删除内存的函数（例如VideoSource_FreeFrame）。例如：

void VideoSource_FreeFrame(unsigned char *buffer)
{
  delete[] buffer;
}

然后从 C# 调用它，传入你返回的 IntPtr。

Answer 2

您需要（在 C++ 中）delete dst;。这意味着您需要提供一个 C# 代码可以调用的 API，例如 FreeFrame(...)，它正是这样做的。

Answer 3

同意第一个答案。不要在 C# 代码中使用任何魔法、仪式咒语释放它。用 C++ 编写一个释放内存的方法，然后从 C# 代码中调用它。不要养成在一个堆（本机）中分配内存并在另一个堆（托管）中释放它的习惯，这只是个坏消息。

记住 effective C++ 书中的规则之一：在构造函数中分配内存，并在析构函数中释放内存。如果您不能在析构函数中执行此操作，请在 in-class 方法中执行，而不是某些全局（或更糟）的友元函数。

How to free memory in C# that is allocated in C++