GCHandle,Marshal,托管和非托管内存:固定或不固定

Question

正如Hans Passant所 希望的那样这是我的情景.我有一个混合模式应用程序,其中本机代码执行所有艰苦的工作,同时尊重性能和托管代码只负责GUI.用户也将通过编写他们的专有C#代码参与.我有本地类的C++,GUI和用户代码的C#以及介于两者之间的包装类的C++/Cli.在我的所有C++类中,有一个执行%90的计算,每次都创建一个不同的参数.我们称之为NativeClass.有apprx.这个NativeClass的2000个实例,我必须在计算之前找到与某个参数相关的正确实例.所以我设计了一个hash_map,其参数是哈希码,用于此目的.当我得到一个参数时,我在hash_map中寻找正确的实例,我找到它并调用它的一些方法.
当用户通过编写C#代码来控制计算时,该类通过回调执行这些代码.这是微不足道的,但有时我需要一些关于用户构建的.Net类的信息.所以我需要以某种方式将特定的ManagedClass附加到NativeClass.我的第一个解决方案是使用GChandle.Alloc()并传输句柄地址.但有一些担心 GC不会正常工作.Hans建议Marshal.AllocCoTaskMem()和Marshal.StructureToPtr()在非托管内存中分配托管对象,但我相信这对值类型类或结构有效.ref类怎么样？如何在防止GC收集并使GC同时正常工作的同时传递对NativeClass的引用？

以下是一些示例代码:

class NativeClass
{
private:
    int AddressOfManagedHandle;
public:
    static NativeClass * GetNativeClassFromHashMap(int SomeParameter)
    {
// return NativeClass associated with SomeParameter from NativeClassHashMap;
    }
    NativeClass(int addr, int SomeParameter) : AddressOfManagedHandle(addr)
    {

    }
    int GetAddress(){return AddressOfManagedHandle;}
void DoCalculation(){ 
// CALCULATIONS
}
};


public ref class ManagedClass : MarshalByRefObject
{
private:
    NativeClass* _nc;
//GCHandle handle;
    void FreeManagedClass()
    {
        Marshal::FreeHGlobal(IntPtr(_nc->GetAddress()));
//if(handle.IsAllocated)
//handle.Free();
        delete _nc;
    }
public: 
    ManagedClass()
    {
        IntPtr addr = (Marshal::AllocHGlobal(Marshal::Sizeof(this))); // Error
        Marshal::StructureToPtr(this,addr,true);
//handle = GCHandle.Alloc(this);
//IntPtr addr = handle.ToIntPtr();
        _nc = new NativeClass(addr.ToInt32());
    }
    ~ManagedClass() {FreeManagedClass();}
    !ManagedClass() {FreeManagedClass();}
    int GetAddress() {return _nc->GetAddress();};
    static ManagedClass^ GetManagedClass(int SomeParameter)
    {
int addr = NativeClass::GetNativeClassFromHashMap(SomeParameter)->GetAddress();
//Object^obj = GCHandle::FromIntPtr(IntPtr(addr)).Target;
Object^ obj = Marshal::PtrToStructure(IntPtr(addr), ManagedClass::typeid );
    return dynamic_cast<ManagedClass^>(obj);

    }
};

我很抱歉,它太长了,仍然不清楚.

Answer 1

我花了很长时间与类似的问题作斗争，这是对我有用的解决方案的概要......

1. 将托管类的句柄存储为void *
2. 在托管类中存储指向非托管类的指针（正如您所做的那样）
3. 使用普通旧的new而delete不是诸如此类的东西AllocHGlobal
4. GCHandle在 void * 和托管对象引用之间转换
5. 不用担心派生MarshalByRefObject- 你不需要它，因为你正在做你自己的编组
6. 释放托管类时请记住防御性编码

我拿了你上面的代码并对其进行了修改以获得：

class NativeClass
{
private:
    void * managedHandle;
public:
    static NativeClass * GetNativeClassFromHashMap(int SomeParameter)
    {
        // return NativeClass associated with SomeParameter from NativeClassHashMap;
    }
    NativeClass(void *handle, int SomeParameter)
        : managedHandle(handle)
    {
    }
    void * ManagedHandle()
    {
        return managedHandle;
    }
    void DoCalculation()
    { 
        // CALCULATIONS
    }
};

public ref class ManagedClass
{
private:
    NativeClass* _nc;
    void FreeManagedClass()
    {
        if (_nc)
        {
            // Free the handle to the managed object
            static_cast<GCHandle>(IntPtr(_nc->ManagedHandle)).Free();
            // Delete the native object
            delete _nc;
            _nc = 0;
        }
    }
public: 
    ManagedClass()
    {
        // Allocate GCHandle of type 'Normal' (see doco for Normal, Weak, Pinned)
        GCHandle gch = GCHandle::Alloc(this, GCHandleType::Normal);
        // Convert to void*
        void *handle = static_cast<IntPtr>(gch).ToPointer();
        // Initialise native object, storing handle to native object as void*
        _nc = new NativeClass(handle);
    }
    ~ManagedClass() {FreeManagedClass();}
    !ManagedClass() {FreeManagedClass();}
    static ManagedClass^ GetManagedClass(int SomeParameter)
    {
        // Native class is retrieved from hash map
        NativeClass *nc = NativeClass::GetNativeClassFromHashMap(SomeParameter);
        // Extract GCHandle from handle stored in native class
        // This is the reverse of the process used in the ManagedClass constructor
        GCHandle gch = static_cast<GCHandle>(IntPtr(nc->ManagedHandle()));
        // Cast the target of the GCHandle to the managed object
        return dynamic_cast<ManagedClass^>(gch.Target);
    }
};

这应该会让你走上正轨。