用非托管内存指针交换固定数组的指针答案

【问题标题】：Exchange pinned array's pointer with an unmanaged memory pointer用非托管内存指针交换固定数组的指针
【发布时间】：2016-09-14 14:40:35
【问题描述】：

我正在固定和取消固定：

    GCHandle pinArray(object a)
    {
        return GCHandle.Alloc(a, GCHandleType.Pinned);
    }

    void unpinArray(GCHandle h)
    {
        h.Free(); 
    }

在 opencl 方法之前和之后，因此数组在计算时不会移动。现在我需要用对齐的非托管数组指针交换后备数组指针，以便对其进行更快的读/写操作。

但我找不到像“更改 gchandle 支持数组指针的值”这样的信息。

我需要类似“交换”的方法：

 GCHandle h=pinArray(array);

 // how to?
 IntPtr oldBackingArray=exchange(h,alignedMallocCSpace(10000000,4096));

 // unmanaged operations
 copyValues(h,oldBackingArray);
 compute(array,...); // only passing with "array" for simplicity everywhere
 array[3]=5;
 l=array.toList();
 compute(array,....);
 Console.WriteLine(array[3]);
 copyValues(oldBackingArray,h);


 freeCSpace(exchange(h,oldBackingArray));

 unpinArray(h);

这是否需要反射来访问和更改该变量？还有许多 C# 方法在计算方法中使用这些数组，所以即使在 C# 空间上它也会提供更快的速度吗？所以我试图让 C# 为所有使用“数组”对象的所有内容使用对齐的分配空间，直到我取消固定它。

【问题讨论】：

为什么要换东西？如果您有一个非托管指针，则首先不需要 gchandle；只是...传递指针，作为byte*（或其他）或IntPtr。
我在计算方法中多次使用数组对象。它的内部非常简单，我不想让它变得更复杂。当我做 array[3]=5 时，它将使用来自 alingnedAlloc 的非托管空间
是的，但是一旦你分配了非托管内存，你就没有数组了。如果您有使用数组的代码，您只需更改该代码；现在是错误的。你需要在整个过程中谈论指针。或者，希望很快，在Span<T> 中（它统一了指针和数组，但需要很多新的编译器技巧）
好消息是，如果您将 array 从 int[] 更改为 int*，那么 array[3] = 5; 仍然可以正常工作 - 除了边界检查不同（内存违规异常等）
@MarcGravell 但作为数组对象传入的数组数量未知。为此，我需要 n 阶不安全的闭包

标签： c# unmanaged-memory

【解决方案1】：

你不需要。 GCHandle 与托管内存有关；非托管内存不需要任何类型的GCHandle。也不能像管理数组一样与该内存通信。相反，您需要接受非托管数据是一个指针并且只是一个指针。您可以在上面抽象以隐藏这些细节，但这不会改变现实。幸运的是，对于不经意间的观察者来说，与 SomeType[] 交谈与与 SomeType* 交谈非常相似——只要您绕过自己的长度即可。

未来，即将推出的Span<T> 在统一指针和数组方面做得很好，但这目前只是实验性的。

【讨论】：

你的意思是我应该等待 .Net 10 在不牺牲可读性的情况下获得更高的性能吗？但即使它是托管内存，固定也会阻止它移动，所以如果我能得到它的内部变量，我可以改变它，但是怎么做呢？也许我固定 gchandle 本身并将其内容视为内存地址？
我在无限循环中声明、固定和释放了一个数组，直到它的 gchandle 的 addrOfPinnedObject 变为 4096 的倍数，但大小仅为 1000 或类似。不能使用更大的尺寸，例如 16M。也找不到将一个数组“映射”到另一个数组的区域，以便可以从第二个数组看到更改的第一个数组。
@huseyintugrulbuyukisik 数组从不重叠。指针可以。您似乎认为数组包含长度和指针，但事实并非如此。在托管数组中，数组内容直接在对象本身内部；因此，数组和字符串的长度不同。这就是数组永远不会重叠的原因：因为它们是不同的对象。这也是为什么不能将指针用作数组的原因。性能和编码风格通常是相互竞争的要求。但是，Span<T> 今天在 corefxlabs myget 提要中可用（但：实验性/早期）