对象引用与托管指针（objectreferencesandmanagedpointers）

C/C&＃43;&＃43;中的指针是一种非常灵活而强大的引用机制&＃xff0c;但同时也非常脆弱&＃xff0c;稍有不慎&＃xff0c;就会出错。

Java完全摈弃了指针的概念&＃xff0c;而代之以对象引用&＃xff08;object reference&＃xff09;&＃xff0c;基本上消灭了由指针而导致的错误。

C#借鉴了Java的作法&＃xff0c;引入了对象引用的概念&＃xff0c;但同时&＃xff0c;不像Java做的那么绝&＃xff0c;仍然提供了指针的概念。

CLR支持三种类型的指针&＃xff1a;

1) 托管指针&＃xff08;managed pointers&＃xff09;

2) 非托管指针&＃xff08;unmanaged pointers&＃xff09;

3) 非托管函数指针&＃xff08;unmanaged function pointers&＃xff09;

托管指针是一种新类型的指针&＃xff0c;指向托管堆中的内存区。

非托管指针是传统的C/C&＃43;&＃43;指针&＃xff0c;指向非托管内存区。

非托管函数指针也是传统的C/C&＃43;&＃43;指针&＃xff0c;指向函数地址。

C#中的指针属于非托管指针&＃xff0c;在C#中不能直接使用托管指针&＃xff0c;但作为 by-ref 参数传递机制的 ref 和 out 机制就是利用托管指针实现的。

C#代码&＃xff1a;

using System;

public class Test

{

}

编译以后&＃xff0c;生成如下 IL 代码&＃xff08;为了简单起见&＃xff0c;这里只取compute()方法的 IL 代码&＃xff09;&＃xff1a;

.method private hidebysig static void  compute(int32 x, [out] int32& y) cil managed {   // Code size       7 (0x7)   .maxstack  8   IL_0000:  nop   IL_0001:  ldarg.1   IL_0002:  ldarg.0   IL_0003:  ldc.i4.2   IL_0004:  mul   IL_0005:  stind.i4   IL_0006:  ret } // end of method Test::compute

从compute()的 IL 代码即可明显看出&＃xff0c;参数 y 的类型即是托管指针 int32&。

stind.i4 指令将栈顶的 32 位整数值存储到由次栈顶元素&＃xff08;即参数 y&＃xff09;所指示的内存地址中。

上面的C#代码用的是 out 指示符&＃xff0c;如果换成 ref 指示符&＃xff0c;生成的 IL 代码是一样的&＃xff0c;所不同的是&＃xff0c;C#编译器会检查 m 的赋值情况&＃xff0c;在执行 compute(n, ref m) 之前&＃xff0c;m 必须被明确赋值&＃xff08;definite assigned&＃xff09;&＃xff0c;而对于 out 指示符&＃xff0c;m 不需要赋值。

托管指针和非托管指针的区别是明显的&＃xff0c;托管指针指向的是托管堆中的地址&＃xff0c;而非托管指针指向的是非托管内存中的地址。

那么&＃xff0c;对象引用与托管指针又有什么不同呢&＃xff1f;

从物理实现的角度看&＃xff0c;对象引用也是一种指针&＃xff0c;而且是一种托管类型的指针。与托管指针不同&＃xff0c;对象引用只能指向对象的起始位置&＃xff0c;而不能指向对象内部&＃xff0c;也就是说&＃xff0c;对象引用指向的是对象的整体&＃xff0c;而非局部。

而托管指针一般是指向对象内部某个成员的地址。除此之外&＃xff0c;托管指针还可以指向求值栈&＃xff08;evaluation stack&＃xff09;中的位置&＃xff0c;或静态变量&＃xff0c;甚至非托管内存区。