对于.Net中C#指针的研究


      在C/C++中,对于指针的使用是很普遍的,可以这么说,如果没有指针的运用,都不知道程序如何来写。在.Net中,同样也是可以使用指针的,不过必须通过开启不安全的代码来使用。在默认情况下,新建的项目是不允许使用不安全的代码,这样,就必须通过设置项目来开启使用,通过设置项目“属性”的“生成”来达到:

image

勾选“允许不安全代码”的选项就OK了。

 

1、unsafe

要使用指针,还不必须在你的方法体或者是某个作用域中添加unsafe关键字,如:

unsafe   static   void  Main( string [] args) 


//  不安全代码编写

}

或者:

unsafe
{

//  不安全代码编写

}

 

2、stackalloc

      关键字stackalloc是用于申请栈内存。stackalloc类似于C库中的_alloca。通过使用stackalloc可以自动启用CLR中的缓冲区溢出检测功能。当函数执行完毕后,内存会被自动回收。

      使用它的目的通过它来实现对栈内存的使用,从而减少对堆的使用,减少系统开销。

如下参考程序:

int *  array  =   stackalloc   int [ 10 ]; 
for  ( int  index  =   0 ; index  <   10 ; index ++

    array[index] 
=  index; 

for  ( int  index  =   0 ; index  <   10 ; index ++

    Console.WriteLine(array[index].ToString()); 

代替了程序:int[] array = new int[10];  等同于System.Array的数据存在堆中,这里通过指针的方式减少系统的开销。

 

3、IntPtr 和 ref

IntPtr是.Net提供的托管指针,ref是C#语言中的关键字,和IntPtr没有关系,尽管它们使用起来很类似。区别在于,使用ref可以引用Class,共同点它们都可以引用值类型,包括Struct结构体等等。

 

接着,编写一个Struct结构体:

    [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]  
    
public   struct  ST_TERMPARA 
    { 
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst 
=   6 )] 
        
public   byte [] szAcqID_n_9F01;                 /* *<(TERM)收单行标识 */     
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst 
=   5 )] 
        
public   byte [] szAddTermCap_b_9F40;         /* *<(TERM)附加终端性能 */     
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst 
=   2 )] 
        
public   byte [] szMerCateCode_n_9F15;         /* *<(TERM)商户分类码 */  
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst 
=   15 )] 
        
public   byte [] szMerID_ans_9F16;             /* *<(TERM)商户标识 */  
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst 
=   40 )] 
        
public   byte [] szMerNameLoc_ans;             /* *<(TERM)商户名称和位置 */  
        
public   byte  cMessageType_n;                 /* *<(TERM)报文类别 */  
        
public   byte  cEntryMode_n_9F39;                 /* *<(TERM)销售点(POS)输入方式 */  
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst 
=   3 )] 
        
public   byte [] szTermCap_b_9F33;             /* *<(TERM)终端性能 */  
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst 
=   2 )] 
        
public   byte [] szTermCountryCode_b_9F1A;     /* *<(TERM)终端国家代码 */  
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst 
=   8 )] 
        
public   byte [] szTermId_an_9F1C;             /* *<(TERM)终端号 */  
        
public   byte  cTypeTerm_n_9F35;                 /* *<(TERM)终端类型 */  
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst 
=   2 )] 
        
public   byte [] szCurCode_n_5F2A;             /* *<(TERM)交易货币代码 */  
        
public   byte  cCurExp_n_5F36;                 /* *<(TERM)交易货币指数 */  
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst 
=   2 )] 
        
public   byte [] szRefCurrCode_n_9F3C;         /* *<(TERM)交易参考货币代码 */  
        
public   byte  cRefCurrExp_n_9F3D;             /* *<(TERM)交易参考货币指数 */  
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst 
=   4 )] 
        
public   byte [] szRefRate_n;                     /* *<(TERM)交易参考货币兑换比率 */  
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst 
=   8 )] 
        
public   byte [] szIFD_an_9F1E;                 /* *<(TERM)接口设备(IFD)序列号 */  
    }

这里我引用项目中的一个结构体,具体字段不多说了,就是一些为字节数字的参数字段。另外MarshalAs特性可以设置非托管数组时的长度。

为了方便,这里编写一个初始化的结构体:

ST_TERMPARA para; 
para.szAcqID_n_9F01 
=  Enumerable.Repeat < byte > ( 0x01 6 ).ToArray(); 
para.szAddTermCap_b_9F40 
=  Enumerable.Repeat < byte > ( 0x02 5 ).ToArray(); 
para.szMerCateCode_n_9F15 
=  Enumerable.Repeat < byte > ( 0x03 2 ).ToArray(); 
para.szMerID_ans_9F16 
=  Enumerable.Repeat < byte > ( 0x04 15 ).ToArray(); 
para.szMerNameLoc_ans 
=  Enumerable.Repeat < byte > ( 0x05 40 ).ToArray(); 
para.cMessageType_n 
=   0x06
para.cEntryMode_n_9F39 
=   0x07
para.szTermCap_b_9F33 
=  Enumerable.Repeat < byte > ( 0x08 3 ).ToArray(); 
para.szTermCountryCode_b_9F1A 
=  Enumerable.Repeat < byte > ( 0x09 2 ).ToArray(); 
para.szTermId_an_9F1C 
=  Enumerable.Repeat < byte > ( 0x0a 8 ).ToArray(); 
para.cTypeTerm_n_9F35 
=   0x0b
para.szCurCode_n_5F2A 
=  Enumerable.Repeat < byte > ( 0x0c 2 ).ToArray(); 
para.cCurExp_n_5F36 
=   0x0d
para.szRefCurrCode_n_9F3C 
=  Enumerable.Repeat < byte > ( 0x0e 2 ).ToArray(); 
para.cRefCurrExp_n_9F3D 
=   0x0f
para.szRefRate_n 
=  Enumerable.Repeat < byte > ( 0x10 4 ).ToArray(); 
para.szIFD_an_9F1E 
=  Enumerable.Repeat < byte > ( 0x10 8 ).ToArray(); 

获取它的句柄,也就是指针IntPtr:

int  size  =  Marshal.SizeOf(para); 
IntPtr intPtr 
=  Marshal.AllocHGlobal(size); 
Marshal.StructureToPtr(para, intPtr, 
true ); 
byte *  bytes  =  ( byte * )intPtr.ToPointer();

通过对于bytes指针的内存地址的遍历:

for  ( int  index  =   0 ; index  <  size; index ++

    Console.Write(
* (bytes  +  index)  +   " , " ); 

写法是不是和C指针的写法一样呢。运行结果,可以输出初始化的值。

image

 

比较函数调用,数据传递效率:

编写测试程序:

CodeTimer.Time( " 结构体的数据传递 " 10000000 , ()  =>  { GetValue(para); });

CodeTimer.Time(
" 结构体Ref的数据传递 " 10000000 , ()  =>  { GetValue( ref  para); });

CodeTimer.Time(
" 结构体IntPtr的数据传递 " 10000000 , ()  =>  { GetValue(intPtr); }); 

其中:

static   void  GetValue(ST_TERMPARA para) 

    
//  ... 
}

static   void  GetValue( ref  ST_TERMPARA para) 

    
//  ... 
}

static   void  GetValue(IntPtr intPtr) 

    
//  ... 

 

运行结果:

image

从结果上看,结构体的直接传递耗时最长,因为Struct是个值类型,在进行函数传值时,会在参数上拷贝一份新的Struct对象,而结构体ref的数据传递,由于只需要传递引用该结构体的“指针”,而IntPtr同样本身作为结构体的指针,所以效率上后两者比第一个要高。

另外,从多次的运行结果上来看,Ref比IntPtr的传递效率总是高一些,至于为什么,不是很了解其中的机制,看哪些朋友能够给我些指点,感谢。

智能推荐

注意!

本站转载的文章为个人学习借鉴使用,本站对版权不负任何法律责任。如果侵犯了您的隐私权益,请联系我们删除。



 
© 2014-2019 ITdaan.com 粤ICP备14056181号  

赞助商广告