C# - 不安全代码

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当使用 `unsafe` 修饰符标记代码块或函数时，C# 允许使用指针变量。`不安全代码` 或非托管代码是指使用`指针`变量的代码块。

注意 − 要在 codingground 上执行本章中提到的程序，请在 项目 >> 编译选项 >> 编译命令 中设置编译选项为：

mcs *.cs -out:main.exe -unsafe

指针

一个`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，您必须在使用指针存储任何变量地址之前声明它。

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;    /* pointer to an integer */
double *dp;    /* pointer to a double */
float  *fp;    /* pointer to a float */
char   *ch     /* pointer to a character */

以下示例说明了在 C# 中使用 `unsafe` 修饰符使用指针：

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();
      }
   }
}

编译并执行上述代码后，将产生以下结果：

Data is: 20
Address is: 99215364

无需将整个方法声明为不安全，您也可以将代码的一部分声明为不安全。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()` 方法检索指针变量引用的位置存储的数据。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();
      }
   }
}

编译并执行上述代码后，将产生以下结果：

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();
      }
   }
}

编译并执行上述代码后，将产生以下结果：

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，数组名和与数组数据类型相同的指针不是相同的变量类型。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，您不能递增它。

因此，如果您需要像在 C 或 C++ 中那样使用指针变量访问数组数据（请查看：C 指针），则需要使用 `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)
         
         /* let us have array address in pointer */
         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();
      }
   }
}

编译并执行上述代码后，将产生以下结果：

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，必须使用命令行编译器指定 `/unsafe` 命令行开关。

例如，要从命令行编译名为 prog1.cs 的包含不安全代码的程序，请使用以下命令：

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的使用。

方法如下：

  • 双击解决方案资源管理器中的属性节点打开项目属性。

  • 单击生成选项卡。

  • 选择“允许不安全代码”选项。

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