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面试系列之——C#中的受管制的代码

2013年07月25日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1524字 ⁄ 字号 评论关闭

      继续这个话题,完成面试之旅。其实以前没有真正的学习过C#这门编程语言,只是在机械地应用,所以对于这些概念,抑或是原理性的东西还不是很清楚,这里借此次面试之机一一整理,也算是补课吧。

      对于C、C++程序员来说,内存泄露是一件很头痛的事情,.net中克服了这种弊病。为了保持类型安全,默认情况下,C# 不支持指针运算。不过,通过使用 unsafe  关键字,可以定义可使用指针的不安全上下文。

      其实整个.NET项目都是运行在.NET Framework上的托管代码。简而言之,受托管的代码不能直接操作(写)内存,是安全的代码,而非托管代码是不安全的代码,可以使用指针操作内存。在公共语言运行库 (CLR) 中,不安全代码是指无法验证的代码。C# 中的不安全代码不一定是危险的,只是其安全性无法由 CLR 进行验证的代码。因此,CLR 只对在完全受信任的程序集中的不安全代码执行操作。如果使用不安全代码,由您负责确保您的代码不会引起安全风险或指针错误。

      对于一些对速度性能要求相当高的部分功能可以采用才安全代码,使用指针等读写内存,但对整个项目来说仍然是安全的代码。

      下面引用一个经典例子来对此加以解释。在string方法中,如ToUpper等字符串操作方法,都会产生一个新的字符串,这样增大了运行开支。一个替代方案是通过非托管代码直接操作字符串。如替代ToUpper方法:

      fixed语句:
  格式fixed ( type* ptr = expr ) statement
  它的目的是防止变量被垃圾回收器生定位。
  其中:
  type为非托管类型或void
  ptr为指针名
  expr为可以隐式转换为type*的表达式
  statement为可执行的语句或块
  fixed语句只能在unsafe的上下文中使用,fixed 语句设置指向托管变量的指针并在 statement 执行期间“锁定”该变量。如果没有 fixed 语句,则指向托管变量的指针将作用很小,因为垃圾回收可能不可预知地重定位变量。
  执行完 statement 后,任何锁定的变量都被取消锁定并受垃圾回收的制约。因此,不要指向 fixed 语句之外的那些变量。在不安全模式中,可以在堆栈上分配内存。堆栈不受垃圾回收的制约,因此不需要被锁定。
  但在编译时,因为使用了非托管代码,必须要使用/unsafe才能通过。

      简单来说,托管的代码就是把有关内存管理(内存申请,内存释放,垃圾回收之类的)全部都是.net的CLR来管理,就是说使用托管的代码把底层的一些操作都封装起来了,不能直接进行内存的读取之类的和硬件相关的操作,优点就是比较安全,不会出现诸如内存泄露之类的问题,缺点也很明显,不能直接读取内存,性能上会有损失,使用起来有时也不够灵活。 
      非托管的刚好相反,可以直接进行硬件操作,性能比较高,但是对开发人员的要求也比较高。最直观的就是c#不推荐使用指针,而c++就可以使用指针来直接读取内存;c#使用垃圾回收,c++要手动的释放对象……

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