从 C# 调用非托管函数：我应该传递 StringBuilder 还是使用不安全代码？

Question

我有一个 C# 程序，需要将字符缓冲区传递给非托管函数。我发现了两种似乎可靠的方法，但我不确定应该选择哪一种。

这是非托管函数的签名。

extern "C" __declspec(dllexport) int getNextResponse(char *buffer);

第一个选项是将缓冲区定义为 StringBuilder，如下所示。

//at class level...
[DllImport("mydll.dll")]
static extern int getNextResponse(StringBuilder buffer);

//in main method body...
StringBuilder sb = new StringBuilder(" ", 65536);
int rc = getNextResponse(sb);

这很简单，而且有效，我想我基本上理解它为什么有效，因为 StringBuilder 在幕后有一个缓冲区，所以（我假设）互操作层只是将 StringBuilder 编组到 char * 。

另一种选择是使用不安全的代码。

//at class level...
[DllImport("mydll.dll")]
static extern int getNextResponse(byte* buffer);

//separate method...
private static unsafe int runGetNextResponse(byte[] buffer)
{
    fixed (byte* p = buffer)
    {
        int rc = getNextResponse(p);
        return rc;
    }            
}

//in main method body...
byte[] b = new byte[65536];
int rc = runGetNextResponse(b);

第二种方法是更多的代码，但它也更明确地说明正在发生的事情。

这两种方法基本上做同样的事情吗？有什么理由选择其中之一而不是其他吗？

Answer 1

我非常喜欢使用 StringBuilder 版本。

两者之间不会有很大的差异，并且使用不安全的代码也不太干净。

在我看来，既然有一种方法可以使用核心库类来解决问题，那么在没有明确（和需要）好处的情况下使用不安全的代码是一种过早的优化。

Answer 2

虽然首选使用 StringBuilder，但有一个警告。例如，想象一下，在您的 getNextResponse 方法中，您存储了指向某个静态变量的指针，并在另一个方法中使用它：

char* globalPointer;

int getNextResponse(char *buffer) {
    globalPointer = buffer;
    return 0;
}

void someOtherMethod() {
    printf("%s\n", globalPointer);
}

现在让我们看看托管端：

var sb = new StringBuilder();
sb.Append("Hello World");
int result = getNextResponse(sb);
Console.WriteLine(result);
someOtherMethod(); // kaboom: The GC could have already destroyed the string builder.

不安全的方法保证您的内存位置不会被移动：

byte[] buffer = Encoding.UTF8.GetBytes("Hello World");
fixed (byte* p = buffer)
{
    int result = getNextResponse(p);
    Console.WriteLine(result);
    someOtherMethod(); // works fine as the buffer address is pinned down in memory
}

在这种情况下，不安全的版本会工作得更好。

Answer 3

虽然我无法做出明确的评价，但我可以分享我自己的经历。我专门使用了 StringBuilder 方法，没有遇到任何问题。我喜欢它更简单的代码和避免不安全。

Answer 4

这取决于编组成本。如果您进行了大量编组或编组的数据很大，您可能希望重用缓冲区，而不是每次都创建/销毁字符串生成器缓冲区。

Answer 5

这取决于缓冲区中的数据实际是什么。如果是字符数据，请使用 StringBuilder 方法。如果是二进制数据，请使用字节数组，但不要使用不安全的方法。虽然对“不安全”的过度恐惧变得普遍有点愚蠢，并且没有理由在有必要时不使用它，但在这种情况下这是不必要的。使用：

//at class level...
[DllImport("mydll.dll")]
static extern int getNextResponse([In, Out] byte[] buffer);

//in main method body...
byte[] buffer = new byte[65536];
int rc = getNextResponse(buffer);