访问托管阵列和固定

Question

我目前正在为一些本机 C++ 代码编写一组包装器。在包装器中，我将一个托管数组作为输入，并打算使用该数组的内容来调用本机 c++ 构造函数。出于某种原因，我似乎需要固定数组或从构造函数调用中单独提取值。以下是我的意思的一些示例。

本机类型的构造函数具有如下类型签名：

NativeType(const double &d)

初次尝试：

public ref class ExampleWrapper
{
     ExampleWrapper(array<double> ^ in)
     {
        for(int i= 0; i< in->Length; ++i)
        {
            NativeType test(in[i]);
        }
     }
}

返回错误，无法编译。接下来我尝试了这个

public ref class ExampleWrapper
{
     ExampleWrapper(array<double> ^ in)
     {
        for(int i= 0; i< in->Length; ++i)
        {
            double d = in[i];
            NativeType test(d);
        }
     }
}

这似乎工作正常。最后我尝试像这样固定数组：

public ref class ExampleWrapper
{
     ExampleWrapper(array<double> ^ in)
     {
        pin_ptr<double> pin_in = &in[0];
        for(int i= 0; i< in->Length; ++i)
        {
            NativeType test(pin_in[i]);
        }
     }
}

这似乎也能正常工作。

我想知道的是为什么第一个示例不起作用，而其他两个似乎工作正常。另外我想知道首选的方法是什么。

Answer 1

Why does the first example fail?

它失败是因为您要求编译器获取托管变量的地址（double 数组中的单个 double）并将其传递给非托管代码，但这是非法的。

Why does the second example pass?

因为 d 不在托管内存中，所以它是包装代码中的局部变量。您可以从托管内存数组对其进行初始化，因为您只获取值（双精度值），而不是地址。

Why does the third example pass?

因为您将数组固定到固定的内存位置，现在它可以安全地传递到非托管代码中。 (P.S.，我想你的意思是 pin_ptr<double> pin_in = &in[0];)

Answer 2

in 数组是托管对象，它没有 stable 地址。在任何可能的时刻，垃圾收集器都可以在压缩堆的同时启动并移动对象。这不太可能发生，毕竟您正在调用本机代码，因此 GC 没有理由触发收集。但是它不是零，程序中的其他线程可能同时分配。

当这种情况发生时，灾难就来了。它是一个 const double 所以至少本机代码不会破坏 GC 堆。然而，它读取的实际双精度值是随机的。

C++/CLI 编译器可以检测到这种可能的错误并发出警告。您必须为 double& 提供一个 stable 地址。将它复制到局部变量中当然是最简单的方法，它存储在堆栈中并且这些变量永远不会移动。使用 pin_ptr<> 也是一个很好的解决方法，它是一种非常廉价的固定托管对象的方法。它仅在抖动生成的 table 中设置一个位，帮助 GC 发现存储在局部变量和 CPU 寄存器中的引用。它只在实际收集发生时才花费任何费用，CLR 在执行堆栈遍历以查找引用时发现它。

传递 double& 很奇怪，查看本机代码非常重要。期望您会发现它存储引用而不是存储值。这是一个非常大的问题，您找到的变通方法仅适用于构造函数调用的生命周期。本机代码稍后使用引用时将读取垃圾。

然后您必须创建一个在构造函数调用之后保持有效的 stable 引用，使用本机 new 运算符你的包装器并将其存储在一个字段中。在你的终结器中清理它，在检查本机代码不能再取消引用它之后再次清理它。通常只有当您的终结器也销毁了本机 class 对象时才会有好的结果。

访问托管阵列和固定

Accessing managed arrays and pinning

arrays

c++-cli