C#基礎—不安全代碼(unsafe code)

1.為何要有unsafe

    也許是為了實現CLR類型安全的目標吧，默認情況下，C#沒有提供指針的使用算法，但是有些情況下也可能需要指針這樣直接訪問內存的東西(雖然目前我還沒有用過)，但是有時候程序員非常清楚程序的運行狀況，需要使用指針直接訪問內存以便於提高性能或者調試、監控程序運行的內存的使用狀況，以便於采取相應的措施。還有一些情況是當我們需要調用外面DLL中的函數又不能使用DllImport 時，也需要指針來傳遞這些函數。

2.unsafe 的定義

    MSDN：unsafe 關鍵字表示不安全上下文，該上下文是任何涉及指針的操作所必需的。

    其實，意思就是要使用指針前，請用unsafe 聲明下，可以使類、方法，成員，類全局變量和代碼段，但不能修飾成員函數內部的局部變量，具體為什么不清楚，還望大神指點。

　 在使用unsafe之前，我們必須先看一段MSDN的話：在公共語言運行時 (CLR) 中，不安全代碼是指無法驗證的代碼。 C# 中的不安全代碼不一定是危險的；只是其安全性無法由 CLR 進行驗證的代碼。 因此，CLR 只對在完全受信任的程序集中的不安全代碼執行操作。 如果使用不安全代碼，由您負責確保您的代碼不會引起安全風險或指針錯誤。

    因此，我們在運行unsafe 代碼是要在項目屬性-生成選項里配置下"允許運行不安全代碼"。先看下簡單的例子：

unsafe static void ChangeValue(int* pData)
{
    *pData = 200; //修改所在地址值
}


unsafe static void Main()
{
    int data = 100;
    Console.WriteLine("原始值: {0}", data);
    ChangeValue(&data);    //取data地址並傳遞
    Console.WriteLine("改變地址后: {0}", data);

    Console.ReadLine();
}

程序輸出:

原始值：100

修改地址后：200

3、引入fixed

      當我們討論fixed的時候，不得不先了解下，托管代碼和非托管代碼，所謂托管代碼就是由CLR去執行的代碼而不是操作系統去執行的代碼，而非托管代碼就是繞過CLR，由操作系統直接執行，它有自己的垃圾回收、類型安全檢查等服務。

      而不安全代碼就是允許自己使用指針訪問內存，但同時又要使用CLR提供的垃圾回收機制、類型安全檢查等服務，有的資料認為是介於CLR和非托管代碼之間的一種代碼運行機制，也可以理解。

      正因為如此，我們自定義的指針地址就有可能被CLR垃圾回收機制重新調整位置，所以就引入了fixed ，MSDN對fixed的解釋是：fixed 語句設置指向托管變量的指針，並在執行該語句期間"固定"此變量。這樣就可以防止變量的重定位。

      看下代碼的演示：

class PointerDemo
{
　　public int x, y;
}


class Program
{
　　unsafe static void ChangeValue(int* x, int* y)
　　{
　　　　*x = 200; //修改所在地址值
　　　　*y = 300;
　  }


　　unsafe static void Main()
　　{
　　　　var obj = new PointerDemo();
　　　　Console.WriteLine("原始值: {0}, {1}", obj.x, obj.y);  
　　　　fixed (int* n = &obj.x)
　　　　{
　　　　　　fixed (int* p = &obj.y)
　　　　　　{
　　　　　　　　ChangeValue(n, p); //取data地址並傳遞
　　　　　　}
　　　　}
　　　　Console.WriteLine("改變地址后: {0}, {1}", obj.x, obj.y); 
　　　　Console.ReadLine(); 
　　}
}