c# - Structlayout 在调试版本中表现不正确

Question

考虑以下程序:

using System.Runtime.InteropServices;
using System;
public class Program
{
    public static void Main()
    {
        new magic
        {
            S = "Hello",
            C =
            {
                [0] = 'W',
                [1] = 'o',
                [2] = 'r',
                [3] = 'l',
                [4] = 'd',
            }
        };

        Console.WriteLine("Hello");
        Console.ReadKey();    
    }

    [StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
    struct magic
    {
        [FieldOffset(0)]
        public string S;

        [FieldOffset(0)]
        public char[] C;
    }
}

为什么在使用调试构建时打印 HeWor和 World(如预期)发布？使用 .net 4.8 在 VS 2019 上测试

我知道这样做不仅仅是临界点，但这背后有什么解释吗？

Answer 1

对此没有有效的“预期”结果；行为完全未定义；正在发生的事情是您正在分配一个对 S 的字符串引用(显然也是 C)，然后说谎并与数组索引器代码对话，但针对字符串的实例 执行。因为这是实习 "Hello" , 你正在覆盖全局实习 "Hello" ，但是:数组索引器操作码只知道如何与数组对话，因此得到的偏移量是错误的。字符串和数组的内部布局可能不同(很明显，这取决于运行时、框架版本等)，因此它可以(并且确实)更新从对象头的错误偏移量开始的字节。

至于为什么它在某些设置上有效:同样是未定义的行为。允许未定义的行为“起作用”，其中空引号很重要。

如果你想正确得到偏移量，那么要么使用fixed或 ToSpan()/ToMemory() .第一个允许 string被视为 char* ;第二个允许 string被视为 ReadOnlySpan<char> (但您可以使用 MemoryMarshal 将 ReadOnlyMemory<char> 升级为 Memory<char> )。

例子:

Console.WriteLine("Hello"); // Hello

// note: using MemoryMarshal.* is like using Unsafe.*; you
// are explicitly accepting the consequences if used incorrectly
var span = MemoryMarshal.AsMemory("Hello".AsMemory()).Span;
span[0] = 'W';
span[1] = 'o';
span[2] = 'r';
span[3] = 'l';
span[4] = 'd';
Console.WriteLine("Hello"); // World

// ditto, "unsafe" means you're accepting the consequences
fixed(char* c = "Hello")
{
    c[0] = 'd';
    c[1] = 'l';
    c[2] = 'r';
    c[3] = 'o';
    c[4] = 'W';
}
Console.WriteLine("Hello"); // dlroW

另外，大概真的不需要说，但是...不要这样做!