c# - 固定缓冲区与使用 `MarshalAs` attr 和 `UnmanagedType.ByValArray` 之间有什么区别？

Question

嗯，有一些明显的区别:
固定缓冲区:

• 它们必须在 unsafe block 中声明(暗示整个项目必须使用 -unsafe 开关编译)。
• 使用固定缓冲区，包含的对象必须是固定的，

使用 MarshalAs 属性:

• 虽然大小是给编码器的，但不能保证实际数组有足够的元素数，也不保证它不为空。
• 该数组可以像任何其他数组一样简单直观地使用。

但我找不到答案的是，为什么首先需要固定缓冲区？
什么时候必须使用它们？
假设可以验证常规托管数组的大小，为什么要使用它？

我能想到性能限制，这可能会让人们选择固定缓冲区而不是常规数组...
这就是全部？

提前致谢。

Answer 1

是的，效率当然是主要原因。当您应用 UnmanagedType.ByValArray 时，结构必须始终 被编码。换句话说，由于结构的非托管布局不同，CLR 被迫创建结构的新副本并使用托管结构中的值对其进行初始化。当您使用固定缓冲区时可以避免这种情况，前提是该结构的其他成员也可以 blittable。在这种情况下，CLR 可以简单地传递一个指向该结构的指针。当然要快得多。

在一些互操作场景中，您必须使用固定大小的缓冲区。通常，当数组成员未对齐时，就会违反 .NET 内存模型的原子性保证。或者您声明一个联合(字段相互重叠)并且 CLR 对象反对将引用类型的字段与值类型的字段重叠。这与垃圾收集器不兼容，它无法可靠地检测到对象指针。在这种情况下，您将在运行时收到 TypeLoadException。

这两种情况基本上都无法验证。如果 native 代码写回结构总是不安全的，当它写到数组末尾时会发生内存损坏。极难诊断。在使用固定大小的缓冲区时显式使用 unsafe 关键字的需要仅适用于在 C# 代码中访问固定大小的缓冲区时缺少索引检查。