管理托管 (C#) 和非托管 (C++) 对象的析构函数

Question

我在 ac# dll 中有一个托管对象，它维护 c++ dll 中非托管对象的匿名整数句柄。在 C++ DLL 内部，匿名整数在 std::map 中用于检索非托管 C++ 对象。通过这种机制，我可以使用匿名整数句柄维护托管对象和非托管对象之间的松散关联。

在托管对象的 Finalize 方法（析构函数）中，我调用非托管 dll 来删除非托管对象。

C# 程序运行时一切正常，但程序退出时出现问题。因为我无法控制托管端删除操作的顺序，所以非托管 dll 会在任何托管对象之前从内存中删除。因此，当调用托管对象的析构函数（它又[至少间接]调用非托管析构函数）时，非托管对象已被删除，并且程序崩溃。

那么，如何安全地删除与 ac# 程序中的托管对象关联的外部 c++ dll 中的非托管对象。

谢谢

安德鲁

Answer 1

任何托管对象的终结器几乎应该始终仅用作故障保护。作为一般规则，如果您有终结器逻辑，那么您的对象可能需要实现 IDisposable。实现 IDisposable 的基本模式是（假设类名为 MyClass）：

public class MyClass : IDisposable
{
    private int extHandle;

    public MyClass()
    {
        extHandle = // get the handle
    }

    public void Dispose()
    {
        Dispose(true);

        GC.SuppressFinalize(this);
    }

    protected virtual void Dispose(bool disposing)
    {
        if(disposing)
        {
            // call dispose() on any managed objects you might have
        }

        // release the handle
    }

    ~MyClass()
    {
        Dispose(false);
    }
}

这也意味着创建和使用此对象的任何代码都需要能够管理该对象的生命周期。最简单的方法是将实例包含在 using 块中，如下所示：

using(MyClass c = new MyClass())
{
    // do things with c
}

using 块在对象掉落时自动对对象调用 Dispose块末尾的范围。当然，当对象需要存在于单个函数之外时，事情会变得更加复杂。无论如何，每当对象完成时都需要调用Dispose。

Answer 2

您可以通过在 C# 对象的终结器中检查 Environment.HasShutdownStarted 来快速解决此问题（如果 HasShutdownStarted 为 true，则不调用 C++ DLL/删除 C++ 对象）。如果您不在主 AppDomain 中，那么您可能需要检查 AppDomain.Current.IsFinalizingForUnload （事实上，这通常可能更安全）。

请注意，这只是避免调用已释放的库（即避免运行非托管析构函数）：如果非托管库持有在进程关闭时不会自动释放的资源，则该资源可能会泄漏。 （大多数操作系统资源都会在进程关闭时释放，因此这通常不会成为问题。）正如 Adam 指出的那样，CLR 终结器旨在作为故障保护：您确实希望更确定地释放资源。因此，如果结构上可行，Igor 建议在 C# 类上实现 IDisposable 并确定性地 Dispose 对象会更可取。

Answer 3

通常的方法是从 IDisposable

当我完成对象时，我总是尝试显式调用 object.Dispose ，但我不确定这在您的情况下是否必要。我读过的文档并不清楚它是否保证在 dll 卸载之前调用 Dispose() 。

在我自己的代码中，托管代码域在非托管应用程序退出之前被显式拆除，因此我不必担心该特定问题。

Answer 4

您应该从托管对象的 Dipose 方法中删除非托管对象。您还应该从 Finalize 方法中调用 Dispose，以防您的代码在垃圾收集器到达之前尚未调用 Dispose。亚当·罗宾逊的回答更好地说明了这一点。

因此，如果您勤奋地进行 Dispose 调用（并使用 using 块），则不应出现关闭崩溃的情况。

编辑：我认为问题实际上是非托管 DLL 在终结器运行之前被卸载。老了“一旦应用程序关闭，就无法保证卸载的顺序”。

也许您可以尝试将非托管资源放在托管 C++ 程序集中？这样你就知道 DLL 在你完成之前不会崩溃，并且你不必做丑陋的 P/Invoke 事情。

以下是来自 MSDN 的示例：

ref struct A {
   // destructor cleans up all resources
   ~A() {
      // clean up code to release managed resource
      // ...
      // to avoid code duplication 
      // call finalizer to release unmanaged resources
      this->!A();
   }

   // finalizer cleans up unmanaged resources
   // destructor or garbage collector will
   // clean up managed resources
   !A() {
      // clean up code to release unmanaged resource
      // ...
   }
};

更多信息请参见 http://msdn.microsoft.com /en-us/library/ms177197.aspx

上面的模式与 C# 模式相同，只不过您可能会在托管 C++ 程序集中拥有非托管资源。如果您确实必须将它们放在非托管 DLL（不是静态非托管库）中，那么您就会陷入困境，您将遇到相同的关闭问题。