C#中指针使用总结

C#为了类型安全,默认并不支持指针。但是也并不是说C#不支持指针,我们可以使用unsafe关键词,开启不安全代码(unsafe code)开发模式。在不安全模式下,我们可以直接操作内存,这样就可以使用指针了。在不安全模式下,CLR并不检测unsafe代码的安全,而是直接执行代码。unsafe代码的安全需要开发人员自行检测。

一、Vs2010中开启unsafe code 的方式

在方法、类、代码块中使用unsafe关键词,如:
unsafe static void Main(string[] args){ //代码}

unsafe
{
//代码块
}
然后再项目上点击鼠标右键,选择“属性”,在“生成”选项卡中选中“允许不安全代码”

二、C#可以定义为指针的类型有

sbyte, byte, short, ushort, int, uint, long, ulong, char, float, double, decimal, bool,
struct(结构体),结构体中只能包括非托管类型。

三、C#指针操作符

操作符 说明
* 取值运算符 

 

& 取址运算符
-> 通过指针处理结构体中的数据(获取或赋值)
++与– 指针增、减操作
fixed 用户暂时固定托管代码中引用类型的位置。
Stackallc 分配内存

例如分配内存

char* cptr = stackalloc char[26];
for (int i = 0; i < 26;i++ )
{
    cptr[i] = (char) (i+65);
}
for (int i = 0; i < 26;i++ )
{
    Console.WriteLine(string.Format("{0}:{1}",(int)&cptr[i],cptr[i]));
}

至于释放内存,我在msdn上搜索了一下,c#并没有提供释放内存的函数。而msdn给的解释是:分配的内存会在方法结束后自动释放。
fixed的应用会在下面的类与指针中做说明。

四、C#指针的定义

定义指针 说明
int* p 整形指针
int** p 指向整形指针的指针
char* c 指向字符的指针
int*[] arr 整形一维数组指针

五、指针的使用

1.整形指针的使用

int i=10;
int* iptr = &i;    //将i的地址赋值给iptr
Console.WriteLine((int)&iptr);  //取iptr得地址
Console.WriteLine(*iptr);     //取iptr指向的值

2.结构体指针

struct Location
{
    public int X;
    public int Y;
}
unsafe static void Main(string[] args)
{
    Location location;
    location.X = 10;
    location.Y = 5;
    Location* lptr = &location;
    Console.WriteLine(string.Format("location 地址{0},lptr地址{1},lptr值{2}",(int)&location,(int)lptr,*lptr));
    Console.WriteLine(string.Format("location.x的地址{0},location.x的值{1}",(int)&(lptr->X),lptr->X));
    Console.WriteLine(string.Format("location.y的地址{0},location.y的值{1}", (int)&(lptr->Y), lptr->Y));
 }

以上代码输出结构体的地址和值。我们在操作地址时,可以直接看到结构体的内存分配。

 

3.指针与参数

public static unsafe int* Add(int* x,int* y)
{
    int sum = *x + *y;
    return &sum;
}

int i = 2, j = 3;
Console.WriteLine(*Add(&i,&j));

4.类与指针,因为类是托管类型,我们知道类受到“垃圾收集”的影响,它的内存地址是不固定的。而且类是引用类型,是不能声明为指针类型的。而指针分配内存后,不受“垃圾收集”影响,地址是固定的。所以为了使用类中的数据,我们需要临时固定类的地址。这就用到fixed关键词,用fixed后,就可以操作类中的值类型了。

class People
{
    public int Age;   //值类型,不可以是属性
    public void ShowAge()
    {
        Console.WriteLine(Age);
    }
}

People people = new People();
people.Age = 10;
fixed(int* agePtr=&people.Age)
{
    *agePtr += 1;
}
people.ShowAge();  //11

通过以上的方法,我们可以操作值类型,也可以获得值类型的地址。但如何获取类的内存地址?我们可以使用GCHandle,来自System.Runtime.InteropServices命名空间。GCHandle提供从非托管内存访问托管对象的方法。如下:

object p = new People();
GCHandle h = GCHandle.Alloc(p, GCHandleType.Pinned);
IntPtr addr = h.AddrOfPinnedObject(); 
Console.WriteLine(addr.ToString());
h.Free();

六、C#中使用指针的总结

1.引用类型不能定义为指针
2.msdn上说enum可以定义为指针,可是我真不知道它的用处是什么。所以在指针的类型中并没有出现enum类型。
3.c#中的指针操作远远不如c/c++,如果想学习指针的话,还是用c/c++
4.微软并不推荐使用unsafe code模式,也不推荐使用指针。在msdn官方文档中,唯一一句赞美C#指针的话就是“合理的使用指针,可以提高程序的执行速度”。但是什么是“合理的使用”?我下载了msdn上的几个关于C#指针的实例代码,发现用的最多的是调用api函数,在api函数中,有大量的指针参数。
5.fixed的使用可能产生存储碎片,因为它们不能移动。如果确实需要固定对象,固定对象的时间应该越短越好。
6.可以使我们了解非托管类型的内存分配。

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