Marshal.AllocHGlobal 分配的内存超出预期答案

【问题标题】：Marshal.AllocHGlobal is allocating more memory than expectedMarshal.AllocHGlobal 分配的内存超出预期
【发布时间】：2019-05-25 18:17:31
【问题描述】：

我正在使用Marshal.AllocHGlobal c# 方法为 IntPtr 分配内存，然后复制 byte[] 的包含：

byte[] clientIpAddr = System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes("127.0.0.1")
IntPtr client_ipAddr_p = IntPtr.Zero;
ipAddress_p = Marshal.AllocHGlobal(clientIpAddr.Length);
Marshal.Copy(clientIpAddr, 0, ipAddress_p, clientIpAddr.Length);

然后我将指针传递给接收我的变量的 C++ 外部库，如下所示：

int open_socket(char *clientIpAddr_p)
{
    <open a socket>
}

根据AllocHGlobal 的定义，它最终可以保留比预期更多的内存（我可以保证，因为我现在正在忍受它）。问题是我需要我的IntPtr 具有我所要求的大小，因为我需要精确的 IP 以便之后打开套接字。

是否有更好的方法来分配外部内存以确保char * 拥有我的正确 IP？

【问题讨论】：

不，不... char* 指针 clientIpAddr_p 指向的 C/C++ 文本需要以零结尾。以便 open_socket 函数可以正确确定字符串的长度。因此，您需要分配一个大小为 atleast 字符串长度 + 1 的缓冲区（可以分配更多），紧跟在字符串字符之后的 byte/char 是 \0 byte/字符。（C/C++ 中的指针不携带有关它指向的数据的长度/大小的任何信息。）我想花一些时间学习 C/C++ 教程涵盖指针和零终止字符串将是最好的时间跨度>
那么这就是我的问题的答案，谢谢！
我不知道您是如何从 .NET 调用 C/C++ 代码的。如果您可以在 P/Invoking 来自 .NET 的本机 C/C++ 函数时直接将字符串作为参数传递，那么 .NET 编组器可以自动将 .NET 字符串转换为指向零的指针。终止的 C 字符串，省去了为 C/C++ 函数手动分配和填充字符/字符串缓冲区的麻烦，从而使您的代码既简单又可能更健壮...
@elgonzo 为什么不发布答案而不是 cmets？

标签： c# c++ memory-management

【解决方案1】：

Marshal.AllocHGlobal 分配的内存量大于指定的内存量不是问题。您的代码遇到了一个不同且很可能是致命的问题。

open_socket(char *clientIpAddr_p) 需要一个指向 C 风格 null-terminated string 的指针（也称为 NUL 终止字符串、零终止字符串或 ASCIIZ）。但是，您的 C# 代码会创建一个缓冲区并用字符串字符/字节填充它，而不用空字符终止它。这很可能会使 open_socket 函数在搜索内存（从指针给出的地址开始）以查找丢失的空字符时崩溃或以其他方式出现异常。

一个可能的解决方法相当简单：分配大小为clientIpAddr.Length + 1 的缓冲区，考虑终止空字符。零终止符（一个空字节）必须明确设置，因为 Marshal.AllocHGlobal 确实 not 用空字节初始化/填充分配的缓冲区。由于我们在这里处理的是 ASCII/ANSI 字符串，所以空字符只是一个值为 0 的字节。

byte[] clientIpAddr = System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes("127.0.0.1")
IntPtr client_ipAddr_p = Marshal.AllocHGlobal(clientIpAddr.Length + 1);
Marshal.Copy(clientIpAddr, 0, ipAddress_p, clientIpAddr.Length);
Marshal.WriteByte(client_ipAddr_p, clientIpAddr.Length, 0);

好吧，忘记我刚刚写的代码。 ;-)

为什么？因为该问题有一个更简单的“一站式”解决方案，使您免于手动分配和填充 C 样式空终止字符串的缓冲区的麻烦：Marshal.StringToHGlobalAnsi 方法，它将转换您的 .NET将带有 IP 地址的字符串直接转换为相应的 C 风格以空字符结尾的 ANSI 字符串。

string ipAddress = "127.0.0.1";
IntPtr client_ipAddr_p = Marshal.StringToHGlobalAnsi(ipAddress);

(除非open_socket函数调用后需要clientIpAddr_p指向的字符串缓冲区继续存在，调用后使用Marshal.FreeHGlobal方法释放分配的缓冲区本机函数，无论缓冲区是使用 Marshal.AllocHGlobal 还是 Marshal.StringToHGlobalAnsi 分配的。）

【讨论】：