`fixed` vs GCHandle.Alloc(obj, GCHandleType.Pinned)

Question

我试图找出用fixed 关键字定义的固定指针是如何工作的。我的想法是在内部使用GCHandle.Alloc(object, GCHandleType.Pinned)。但是当我查看为以下 C# 代码生成的 IL 时：

unsafe static void f1()
{
  var arr = new MyObject[10];
  fixed(MyObject * aptr = &arr[0])
  {
     Console.WriteLine(*aptr);
  }
}

我找不到任何GCHandle 的踪迹。

我看到在方法中使用了固定指针的唯一提示是以下 IL 声明：

.locals init ([0] valuetype TestPointerPinning.MyObject[] arr,
              [1] valuetype TestPointerPinning.MyObject& pinned aptr)

所以指针被声明为固定，并且不需要任何额外的方法调用来固定它。

我的问题是

• 在声明中使用固定指针和使用GCHandle 类固定指针有什么区别吗？
• 有什么方法可以在 C# 中声明一个固定指针而不使用fixed 关键字？我需要这个在循环中固定一堆指针，我无法使用固定关键字来做到这一点。

Answer 1

嗯，肯定有区别，你看到了。 CLR 支持不止一种固定对象的方法。只有 GCHandleType.Pinned 方法直接暴露给用户代码。但是还有其他一些功能，例如"async pinned handles"，该功能可以在驱动程序执行重叠 I/O 操作时保持 I/O 缓冲区固定。 fixed 关键字使用的那个，它根本不使用显式句柄或方法调用。添加了这些额外的方法是为了尽可能快速可靠地再次取消固定对象，这对 GC 运行状况非常重要。

固定缓冲引脚由抖动实现。它在将 MSIL 转换为机器代码时执行两个重要的工作，高度可见的一个是机器代码本身，您可以使用调试器轻松查看它。但它也会生成垃圾收集器使用的数据结构，在调试器中完全不可见。 GC 要求可靠地找到存储在堆栈帧或 CPU 寄存器中的对象引用。在this answer 中详细了解该数据结构。

抖动使用元数据中变量声明上的 [pinned] 属性在该数据结构中设置一个位，指示该变量引用的对象被暂时固定。 GC 看到这一点并且知道不移动对象。非常高效，因为它不需要显式调用方法来分配句柄，也不需要任何存储空间。

但是不，这些技巧不适用于 C# 代码，您确实确实需要在代码中使用 fixed 关键字。或 GCHandle.Alloc()。如果您发现自己迷失在引脚中，那么您应该考虑 pinvoke 或 C++/CLI 的可能性很高，这样您就可以轻松调用本机代码。 pinvoke marshaller 用来在本机代码运行时保持对象稳定的临时 pin 是另一个不需要显式代码的自动 pinning 示例。