C#指针变量与unsafe的实现

目录

• 指针变量
• 使用指针检索数据的值
• 将指针作为参数传递给函数
• 使用指针访问数组元素
• 编译不安全代码

为了保持类型的安全性，默认情况下 C# 是不支持指针的，但是如果使用 unsafe 关键字来修饰类或类中的成员，这样的类或类中成员就会被视为不安全代码，C# 允许在不安全代码中使用指针变量。在公共语言运行时 (CLR) 中，不安全代码是指无法验证的代码，不安全代码不一定是危险的，只是 CLR 无法验证该代码的安全性。因此 CLR 仅会执行信任程序集中包含的不安全代码。

指针变量

在 C# 中，指针同样是一个变量，但是它的值是另一个变量的内存地址，在使用指针之前我们同样需要先声明指针，声明指针的语法格式如下所示：

type* var_name;

下表中列举了一些定义指针的示例：

与声明变量相同，我们同样可以在一行代码中同时声明多个指针，如下所示：

int* p1, p2, p3;  // 定义 p1、p2、p3 三个整数指针

注意：指针类型不能从对象中继承，并且装箱和拆箱也不支持指针，但是不同的指针类型以及指针与整型之间可以进行转换。

【示例】下面通过示例演示 C# 中 unsafe 关键字和指针的使用：

using System;
namespace jb51.net
{
    class Demo
    {
        static unsafe void Main(string[] args)
        {
            double f = 3.1415;
            double* p = &f;
            Console.WriteLine("数据的内容是: {0} ",  f);
            Console.WriteLine("数据在内存中的地址是: {0}",  (int)p);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

运行结果如下：

字符串的内容是: 3.1415
字符串在内存中的地址是: 11530344

提示：在编译上述代码时需要在编译命令中添加-unsafe，例如csc -unsafe demo.cs。

使用指针检索数据的值

在 C# 中，我们可以使用 ToString() 来获取指针变量所指向的数据的值，如下例所示：

using System;
namespace jb51.net
{
    class Demo
    {
        public static void Main()
        {
            unsafe
            {
                int var = 123456;
                int* p = &var;
                Console.WriteLine("变量 var 的值为: {0} " , var);
                Console.WriteLine("指针 p 指向的值为: {0} " , p->ToString());
                Console.WriteLine("指针 p 的值为: {0} " , (int)p);
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

运行结果如下：

变量 var 的值为: 123456
指针 p 指向的值为: 123456
指针 p 的值为: 13889084

将指针作为参数传递给函数

我们可以将指针变量作为参数传递给函数，如下例所示：

using System;
namespace jb51.net
{
    class Demo
    {
        public unsafe void swap(int* p, int *q)
        {
            int temp = *p;
            *p = *q;
            *q = temp;
        }
        public unsafe static void Main()
        {
            Demo p = new Demo();
            int var1 = 10;
            int var2 = 20;
            int* x = &var1;
            int* y = &var2;
            Console.WriteLine("调用 Swap 函数前: var1:{0}, var2: {1}", var1, var2);
            p.swap(x, y);
            Console.WriteLine("调用 Swap 函数后: var1:{0}, var2: {1}", var1, var2);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

运行结果如下：

调用 Swap 函数前: var1:10, var2: 20
调用 Swap 函数后: var1:20, var2: 10

使用指针访问数组元素

在 C# 中，数组和指向该数组且与数组名称相同的指针是不同的数据类型，例如int* p和int[] p就是不同的数据类型。您可以增加指针变量 p 的值，因为它在内存中不是固定的，但数组地址在内存中是固定的，因此您不能增加数组 p 的值。如果您需要使用指针变量访问数组数据，可以像我们在 C 或 C++ 中所做的那样，使用 fixed 关键字来固定指针。下面通过示例演示一下：

using System;
namespace jb51.net
{
    class Demo
    {
        public unsafe static void Main()
        {
            int[]  list = {10, 100, 200};
            fixed(int *ptr = list)
            /* 显示指针中数组地址 */
            for ( int i = 0; i < 3; i++)
            {
                Console.WriteLine("list[{0}] 的内存地址为：{1}",i,(int)(ptr + i));
                Console.WriteLine("list[{0}] 的值为：{1}", i, *(ptr + i));
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

运行结果如下：

list[0] 的内存地址为：51981272
list[0] 的值为：10
list[1] 的内存地址为：51981276
list[1] 的值为：100
list[2] 的内存地址为：51981280
list[2] 的值为：200

编译不安全代码

为了编译不安全代码，在编译时必须使用unsafe命令，例如编译包含不安全代码的 demo.cs 程序的命令如下所示：

csc /unsafe demo.cs
或
csc -unsafe demo.cs

如果您使用的是 Visual Studio，那么您需要在项目属性中启用不安全代码，具体步骤如下：

• 通过双击资源管理器（Solution Explorer）中的属性（properties）节点，打开项目属性（project properties）；
• 点击 Build 标签页；
• 选择选项“Allow unsafe code”。

 到此这篇关于C#指针变量与unsafe的实现的文章就介绍到这了,更多相关C#指针变量与unsafe内容请搜索以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持！