指向非托管代码的 Int 指针

Question

我对 C# 很陌生，有一个简单的（？）问题。从非托管代码中，我收到一个 int 指针：

public foo(ref IntPtr state)
{
   _myState = state;
}

_myState 是该类的 IntPtr 成员。现在我想通过 _myState 与非托管 C++ 代码交换状态。如果我这样写，一切都会正常：

public foo(ref IntPtr state)
{
   _myState = state;
   ....do some stuff
   state = 7;
}

在非托管应用程序中，我可以看到新值 7。但如果我这样写：

public foo(ref IntPtr state)
{
   _myState = state;
   ...do some stuff
   _myState = 7;
}

那么什么也不会发生。 state 的初始值为 0，当将 myState 更改为 7 时，它不会在非托管应用程序中更新。 如何将像 _myState 这样的成员变量作为“指针”分配给 state 参数，以便当状态更新时，_myState 也会更新？ 在 C++ 中，这对于指针来说是没有问题的...

好吧，这是真正的代码：

[DllExport("QFX_InitializeInterfaceObject", CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
    public static void QFX_InitializeInterfaceObject(
        long windowHandle,
        ref IntPtr processState)
    {
        ChartWindowHandle = (IntPtr)windowHandle;
        OrderCommandProcessState = processState;
    }

我想要的只是 OrderCommandProcessState 获得与 processState 对其值相同的引用。

Answer 1

首先，我想确保这一点很清楚：IntPtr 只是一个整数，恰好与该机器体系结构上的本机指针大小相同 - 例如，它在 x64 系统上是一个 64 位整数。它不一定具有指针的语义，尽管互操作代码将指针填充到 IntPtr 中作为安全编组它们的一种方式当然很常见。

继续讨论您的具体问题，让我们忽略它是 IntPtr 的事实。假设它只是一个 int，因为它基本上就是这样：

public void Foo(ref int x) // x is an alias to another variable of type int.
{
    int y = x; // y is a copy of the contents of x
    y = 7; // The contents of y are no longer a copy of the contents of x
}

改变 y 不会以任何方式改变 x； x 是另一个变量的别名，y 简要地具有该变量内容的副本。它无论如何都不是同一变量的别名。

如何使一个变量成为另一个变量的别名，以便当一个变量的状态更新时，链接的变量也会更新？在 C++ 中，这对于指针来说是没有问题的。

如今，在安全子集中​​，您只能通过方法的“ref”和“out”参数来执行此操作。 “ref”参数成为给定变量的别名。 这是直接将一个变量设为另一个变量的别名的唯一安全方法。

CLR 也支持 ref 局部变量。我们可以实现这样的功能，事实上我已经用 C# 对其进行了原型设计。在我的原型中，您可以说：

public void Foo(ref int x) // x is an alias to another variable of type int.
{
    ref int y = ref x; // y is now an alias to the same variable that x aliases!
    y = 7; // changing y now changes x, and whatever x 
           // aliases, because those are all the same variable
}

但是我们还没有将此功能添加到 C# 中，并且短期内也没有计划这样做。如果您有一个令人信服的用例，我很想听听。 （更新：该功能已添加到 C# 7 中。）

（CLR 还允许“ref”返回类型。但是，CLR 不允许为变量创建别名，然后将该别名存储在字段中！该字段可能是比链接变量的生命周期更长，并且 CLR 设计者希望避免困扰 C 和 C++ 的整类错误。）

如果您知道该变量被固定到内存中的特定位置，那么您可以关闭安全系统并让指向该变量的指针；然后你就有了一个完全普通的指针，你可以像在 C++ 中一样使用它。 （也就是说，如果指针 ptr 引用变量，则 *ptr 就是该变量的别名。）

unsafe public void Foo(int* x) // *x is an alias to a variable of type int.
{
    int* y = x; // *y is now an alias to the same variable that *x aliases
    *y = 7; // changing *y now changes *x, and whatever *x 
            // aliases, because those are all the same variable
}

CLR 对指针的使用方式没有限制；如果您愿意，您可以自由地将它们存储在字段中。但是，如果您关闭安全系统，那么您有责任确保垃圾收集器（或拥有该存储的任何内存管理器 - 它可能不是托管内存）不会在指针的生命周期内更改别名变量的位置。除非您真正知道自己在做什么，否则不要关闭该安全系统；该安全系统可以保护您。