本文告訴大家如何使用 Marshal 做出可以快速釋放內存的大數組。
最近在做 3D ，需要不斷申請一段大內存數組，然后就釋放他，但是 C# 對於大內存不是立刻釋放，所以就存在一定的性能問題。
在博客園看到了一位大神使用 Marshal 做出快速申請的大數組，於是我就學他的方法來弄一個。本文告訴大家這個類是如何使用
在使用的時候，先來看下原來的 C# 的大數組性能。可以看到在不停gc，性能不好
static void Main(string[] args)
{
for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
Foo();
}
Console.ReadKey();
}
private static void Foo()
{
var foo = new byte[1000000000];
}
介紹
在使用 Marshal 之前需要知道這是什么，其實 Marshal 就是一個提供 COM 互操作的方法。
使用
下面使用一個快速申請 int 數組來告訴大家如何使用。
是否還記得 C 的申請數組？其實下面的方法和 C 的相同
int n = 100000;//長度
IntPtr buffer = Marshal.AllocHGlobal(sizeof(int) * n);
這時就可以使用 buffer 作為數組
下面對他的第 k 個元素修改
IntPtr buffer = Marshal.AllocHGlobal(sizeof(int) * n);
int k = 2;
IntPtr t = buffer + k * sizeof(int);
var p = Marshal.PtrToStructure<int>(t);
Console.WriteLine("p " + p); //196713 這時的值是不確定
p = 2;
Marshal.StructureToPtr(p,t,false);
p = Marshal.PtrToStructure<int>(t);
Console.WriteLine("p " + p);//2
//遍歷
Console.WriteLine("遍歷");
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
t = buffer + i * sizeof(int);
Console.WriteLine(Marshal.PtrToStructure<int>(t));
}
遍歷：
43909312
44502144
2
0
0
24
1357220181
196712
550912
543686656
可以從上面的代碼看到，主要使用的兩個方法是 StructureToPtr 和 PtrToStructure ，而 StructureToPtr 就是從指定類型寫到指針，希望大家還知道如何使用指針，PtrToStructure 就是從指針指向的地方開始讀數據，讀指定類型的數據。所以可以從 Marshal 把一個類型使用另一個類型來讀取，但是一般需要讀取的類型都需要是確定類型大小的，如 char 可以、string 不可以。
反過來，StructureToPtr 是對指定指針寫入指定的類型，同樣也是需要確定這個類型的大小，如可以寫入 char 但是不可以寫入 string。這就是對數組讀寫的方法。
那么遍歷的時候什么輸出一些詭異的值，實際上因為沒有初始化，里面的值是不確定的。我覺得用這個做隨機數也不錯。
使用 Marshal 是比較安全，因為 ms 做了很多處理，但是也會讓程序閃退，如下面的代碼
private static void Foo()
{
int n = 100000;//長度
IntPtr buffer = Marshal.AllocHGlobal(sizeof(int) * n);
try
{
var t = buffer + (n * 10) * sizeof(int);
var p = Marshal.PtrToStructure<int>(t);
}
catch (Exception e)
{
Console.WriteLine(e);
}
Marshal.FreeHGlobal(buffer);
}
會出現異常 System.AccessViolationException，這個異常是無法 catch 的，所以使用的時候最好封裝一下
“System.AccessViolationException”類型的未經處理的異常在 未知模塊
嘗試讀取或寫入受保護的內存。這通常指示其他內存已損壞
如果需要 catch 那么請在 app.config 添加下面的代碼
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
<runtime>
<legacyCorruptedStateExceptionsPolicy enabled="true" />
</runtime>
</configuration>
然后在 Main 函數添加 HandleProcessCorruptedStateExceptions ，請看代碼
[HandleProcessCorruptedStateExceptions]
static void Main(string[] args)
{
AppDomain.CurrentDomain.UnhandledException += CurrentDomain_UnhandledException;
for (int i = 0; i < 100000; i++)
{
try
{
Foo();
}
catch (Exception e)
{
Console.WriteLine(e);
}
}
Console.WriteLine("完成");
Console.ReadKey();
}
這時可以看到進入 UnhandledException ，但是無法接住，軟件還是會崩潰
釋放內存
那么如何釋放內存？因為這個申請是沒有經過管理的，如果沒有手動釋放，那么就出現內存泄露。
static void Main(string[] args)
{
for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
Foo();
}
Console.ReadKey();
}
private static void Foo()
{
int n = 100000;//長度
IntPtr buffer = Marshal.AllocHGlobal(sizeof(int) * n);
}
上面的代碼很快就可以看到內存占用到2G，所以需要手動釋放
Marshal.FreeHGlobal(buffer);
原來的 byte 數組需要使用 1G 內存，而且速度很慢，而現在使用這個方法只需要 7M 內存，速度很快
所以在需要進行大數組申請的時候，需要不停釋放，就可以使用這個方法。
如果想使用封裝好的，請看下面的大神弄好的類
參見：C#+無unsafe的非托管大數組(large unmanaged array in c# without 'unsafe' keyword) - BIT祝威 - 博客園
實際使用
實際在哪些地方使用？實際上因為很多時候都是使用實例化池，但是實例化池在進入游戲的時候，可以讓gc不會讓程序暫停，但是會在游戲進入下一關的時候，無法快速清理數據。所以這時就可以使用 Marshal 做實例化池，瞬間就可以清空。
上面的方法暫時不告訴大家如何做，因為涉及到公司的使用。
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