当我在 C# 中将 ref 值分配给 out 参数时会发生什么？

Question

我正在编写一个 class 来检索二进制数据并支持将其一般地转换为基本类型。它应该尽可能高效。这是现在的样子：

public abstract class MemorySource {
    public abstract Span<byte> ReadBytes(ulong address, int count);

    public unsafe bool TryRead<T>(ulong address, out T result) where T : unmanaged {
        Span<byte> buffer = ReadBytes(address, sizeof(T));
        result = default;
        // If the above line is commented, `result = ref <...>` won't compile, showing CS0177.
        if (!buffer.IsEmpty) {
            result = ref Unsafe.As<byte, T>(ref buffer.GetPinnableReference());
            return true;
        } else
            return false;
    }
}

由于我正在使用大量内存，而且我的代码将执行大量小的读取操作。我想尽量减少内存被复制的次数。

ReadBytes 实现将 a) 创建一个跨越堆上已有数组的部分，或者 b) stackalloc 一个缓冲区并用来自远程源的数据填充它（取决于我将使用的数据）。关键是，它不会自己在堆上分配任何东西。

我希望我的 TryRead<T> 方法 return 对跨度内存的类型化引用，而不是将该内存复制到新值中，我想知道这是否可能。我注意到我无法在不初始化的情况下将 ref 值分配给 out 参数，但之后我可以，如果我们假设我正在分配一个引用，这就没有什么意义了。

我想我想问的是，这段代码到底发生了什么？我 return 是对现有值的引用，还是将该值复制到新的堆栈分配值中？堆栈分配跨度和堆分配跨度的行为有何不同？如果使用堆分配跨度，GC 会知道在移动数据时更新类型 T 的引用吗？

Answer 1

无论如何，原始类型都是值类型，因此您在读取它们时不必担心在堆上进行分配。

您不能对这段代码使用 stackalloc，因为您不能（或不应该尝试）return 指向它的指针，因为它将在结束时被销毁功能。

您目前拥有的代码是危险的，因为您return正在使用实际上并未固定的可固定参考。

您在使用 ref 参数时遇到问题的原因是因为在 else 中您根本没有分配它。您应该将 result = default; 行移动到 else 分支。

无论哪种方式，你最好使用 MemoryMarshal 来完成所有这些，请注意，这不需要不安全的代码

public bool TryRead<T>(ulong address, out T result) where T : unmanaged
{
    ReadOnlySpan<byte> buffer = ReadBytes(address, sizeof(T));
    if (!buffer.IsEmpty)
    {
        result = MemoryMarshal.Read<T>(buffer);
        return true;
    }
    result = default;
    return false;
}

当我在 C# 中将 ref 值分配给 out 参数时会发生什么？

What happens when I assign a `ref` value to an `out` argument in C#?

c#

memory

parameters

unsafe

stackalloc