C# - Unsafe 代码

C# 允许在带有 unsafe 修饰符的代码块函数中使用指针变量。非安全代码或非托管代码是指使用了 指针 变量的代码块。

指针

指针是一个变量，其值是另一个变量的地址，即内存位置的直接地址。与任何变量或常量类似，必须先声明指针，然后才能使用它来存储任何变量的地址。

指针声明的一般形式为:-

type *var-name;

以下是有效的指针声明:-

int *ip; 	/* 指向整数的指针 */
double *dp; /* 指向双精度浮点数的指针 */
float *fp; 	/* 指向浮点数的指针 */
char *ch 	/* 指向字符的指针*/

以下示例演示了在 C# 中使用 unsafe 修饰符来使用指针 -

using System;

namespace UnsafeCodeApplication {
   class Program {
      static unsafe void Main(string[] args) {
         int var = 20;
         int* p = &var;
         
         Console.WriteLine("Data is: {0} ",  var);
         Console.WriteLine("Address is: {0}",  (int)p);
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当上述代码被编译并执行时，它会产生以下结果 -

Data is: 20
Address is: 99215364

除了将整个方法声明为不安全之外，您还可以将部分代码声明为不安全。下一节中的示例演示了这一点。

使用指针检索数据值

您可以使用 ToString() 方法检索存储在指针变量引用位置的数据。以下示例演示了这一点 -

using System;

namespace UnsafeCodeApplication {
   class Program {
      public static void Main() {
         unsafe {
            int var = 20;
            int* p = &var;
            
            Console.WriteLine("Data is: {0} " , var);
            Console.WriteLine("Data is: {0} " , p->ToString());
            Console.WriteLine("Address is: {0} " , (int)p);
         }
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当上述代码被编译并执行时，它会产生以下结果 -

Data is: 20
Data is: 20
Address is: 77128984

将指针作为参数传递给方法

您可以将指针变量作为参数传递给方法。以下示例说明了这一点 -

using System;

namespace UnsafeCodeApplication {
   class TestPointer {
      public unsafe void swap(int* p, int *q) {
         int temp = *p;
         *p = *q;
         *q = temp;
      }
      public unsafe static void Main() {
         TestPointer p = new TestPointer();
         int var1 = 10;
         int var2 = 20;
         int* x = &var1;
         int* y = &var2;
         
         Console.WriteLine("Before Swap: var1:{0}, var2: {1}", var1, var2);
         p.swap(x, y);

         Console.WriteLine("After Swap: var1:{0}, var2: {1}", var1, var2);
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当编译并执行上述代码时，它会产生以下结果 -

Before Swap: var1: 10, var2: 20
After Swap: var1: 20, var2: 10

使用指针访问数组元素

在 C# 中，数组名称和指向与数组数据相同数据类型的指针不是同一种变量类型。例如，int *p 和 int[] p 不是同一种类型。您可以递增指针变量 p，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，您无法递增它。

因此，如果您需要使用指针变量访问数组数据，就像我们在 C 或 C++ 中传统的做法一样(请参阅:C 指针)，您需要使用 fixed 关键字来固定指针。

以下示例演示了这一点 -

using System;

namespace UnsafeCodeApplication {
   class TestPointer {
      public unsafe static void Main() {
         int[]  list = {10, 100, 200};
         fixed(int *ptr = list)
         
         /* 让我们在指针中拥有数组地址 */
         for ( int i = 0; i < 3; i++) {
            Console.WriteLine("Address of list[{0}]={1}",i,(int)(ptr + i));
            Console.WriteLine("Value of list[{0}]={1}", i, *(ptr + i));
         }
         
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当上述代码被编译并执行时，它会产生以下结果 -

Address of list[0] = 31627168
Value of list[0] = 10
Address of list[1] = 31627172
Value of list[1] = 100
Address of list[2] = 31627176
Value of list[2] = 200

编译不安全代码

要编译不安全代码，您必须在命令行编译器中指定 /unsafe 命令行开关。

例如，要编译包含不安全代码的程序 prog1.cs，请在命令行中输入以下命令:-

csc /unsafe prog1.cs

如果您使用的是 Visual Studio IDE，则需要在项目属性中启用不安全代码。

操作步骤:-

• 双击解决方案资源管理器中的属性节点，打开项目属性。

• 点击构建选项卡。

• 选择"允许不安全代码"代码"。"。