C# fixed详解

相信不少人在这样或那样的项目中，或者无心间看到了fixed语句块，看到以后你确定会疑问：

　　一、这个fixed关键字是作什么用的？

　　二、什么状况下须要该关键字？

　　三、这个关键字该怎么用？

　　我相信解决了上面四个问题以后，你对这个fixed语句就理解和掌握到位了，我也在网上大体浏览了下，网上关于该关键字的详细说明太少太少了，基本都是摘抄MSDN官方文档，毫无自身理解与发散出来的东西，固然彻底依据MSDN的只言片文也能理解不过至关费劲，在这里我结合本身的理解给你们说明下该关键字的用法，但愿各位看过以后能给出本身的想法。

 

在MSDN以下介绍：

一、fixed 语句禁止垃圾回收器重定位可移动的变量。fixed 语句只能出如今不安全的上下文中。Fixed 还可用于建立固定大小的缓冲区。
二、fixed 语句设置指向托管变量的指针并在 statement 执行期间“钉住”该变量。若是没有 fixed 语句，则指向可移动托管变量的指针的做用很小，由于垃圾回收可能不可预知地重定位变量。C# 编译器只容许在 fixed 语句中分配指向托管变量的指针。
三、执行完语句中的代码后，任何固定变量都被解除固定并受垃圾回收的制约。所以，不要指向 fixed 语句以外的那些变量。

 

看到这几乎话你可能云里雾里，雾里云里，

第一句：fixed禁止垃圾回收器定位可移动变量这究竟是怎么一回事？

　　若是你不理解这句话说明你得须要去了解下GC，咱们知道GC是CLR管理下的垃圾回收器。当进程初始化时，CLR保留一块连续的地址空间，这个地址空间最初并无对应的物理存储空间，这个地址空间就是托管堆。在托管堆中，连续分配的对象能够确保他们在内存中时连续的。托管堆维护着一个叫作NextObjPtr的指针，它指向下一个对象在堆中的分配位置。调用new操做符建立对象时，若是没有足够的地址空间来分配对象，也即对象的字节数+NextObjPtr指针的地址超过了地址空间末尾则须要进行一次垃圾回收。

　　回收机制是采用根标记堆上的对象，当根不可达时则回收堆所占的内存（这里不去扩展，只给个大概的脉络，其实还涉及GC的代Generation），当回收完毕时的下一阶段就是压缩内存，这个阶段垃圾回收器线性的便利堆，以寻找未标记（垃圾）对象的连续内存块，若是发现的内存块比较小，垃圾回收期会忽略它们，可是，若是发现大的，可用的连续内存块，垃圾回收器会把非垃圾的对象移动到这里以压缩堆。

　　很天然地，移动内存中的对象以后，包含“指向这些对象的指针”的变量和CPU寄存器如今都会变得无效。因此垃圾回收器必须从新访问应用程序的全部根，并修改它们来指向对象的新内存位置。另外，若是对象中的字段指向的是另外一个已移动了位置的对象，垃圾回收器要负责更正这些字段。堆内存压缩以后，托管堆的NextObjPtr指针指向紧接在最后一个非垃圾对象以后的对象以后的位置。

　　到这里......哇 看了这么久你确定累了，能够休息下哈.................................................................................................

　　上面所说的都是在托管环境的CLR指导下完成的，那若是是非安全代码若是是指针呢？指针指向了一个托管对象，而GC时内存会压缩，谁还管你的非安全指针，咱们CLR只负责托管代码啊！因此微软给出的解决办法是采用fixed关键字。

　　因此当你看完到这里并且明白的话第1,2个问题都解决啦！！

　　对于第三个问题，我采用一个实例结合MSDN说明：

 

　　结合上面的理论，若是还能输出结果说明指针操做成功，没有由于GC的回收形成指针操纵了不正确的地址，由于fixed语句块钉住了ints变量，禁止垃圾回收器操做内存地址，重定位可移动变量。为何要这样作呢？咱们不是能够用托管代码直接操做数组吗？

　　没错，但你别忘了指针操做数组是很快的，由于它会关闭数组索引的检查即关闭索引的上下限检查，这样的好处是：你的程序是性能优先，以性能为核心的时候这反而是最佳的解决方案！