C# 不安全代码(unsafe code) - C# 基础教程

如果一个代码块被 unsafe 修饰符标记时，我们称之为 不安全代码 。不安全代码通常都跟指针有关, 如果你学过 c 或者 c++ 或者 c++.NET 那么你一定知道指针是怎么回事。

C# 允许开发者直接操作内存地址，也就是说允许在代码中使用指针变量。

指针变量

指针是值为另一个变量的地址的变量，即内存位置的直接地址。

就像使用其它类型的变量或常量一样，在使用指针变量前，你必须先声明它。

指针变量声明的语法为:

<type_name> *<variables-name>;
类型        星号 变量名;

下面代码声明了一些基本类型的指针变量:

int    *ipage;       /* 指向一个整数 */
double *dpsalary;    /* 指向一个双精度数 */
float  *fpmoney;     /* 指向一个浮点数 */
char   *cpidx        /* 指向一个字符 */

指针变量的命名规则一般是 [基础类型首字母]p[变量名] ，这是一个编程好习惯，让别人一眼就能看出变量类型

引用变量地址

引用一个变量的地址的语法为

&[variable_name]

因此，声明指针并且指向一个变量的地址的格式为

<type_name> *<variables-name> = &<other_variable_name>;
类型        星号 变量名         = & 变量名;

例如

int age = 28
int *ipage = &age;

下面这段代码则演示了 C# 中使用 unsafe 修饰符和指针变量的使用方法:

using System;
namespace UnsafeCodeApplication
{
    class Program
    {
        static unsafe void Main(string[] args)
        {
            int age = 28;
            int* ipage = &age;
            Console.WriteLine("Data is: {0} ",  age);
            Console.WriteLine("Address is: {0}",  (int)ipage);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果:

Data is: 28
Address is: 99215365

不安全代码 或 非托管代码 是指使用了 指针变量 的代码块。恩，有点绕口令，也就是使用了指针变量的代码一定要用 unsafe来标记，但 unsafe 代码却不一定要包含指针变量的（我们一般也不会这么做，毕竟,没有指针，也就是安全代码了）

我们也可以不用声明整个方法作为不安全代码，只需要声明方法的一部分作为不安全代码。下面的范例说明了这点。

using System;
namespace UnsafeCodeApplication
{
   class Program
   {
      public static void Main()
      {
         unsafe
         {
            int age = 28;
            int* ipage = &age;
            Console.WriteLine("Address is: {0} " , (int)ipage);
         }
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

上面的代码执行结果为

Address is: 99215365

使用指针检索数据值

我们可以使用 ToString() 方法取出存储在指针变量所引用位置的数据。下面的代码演示了这点:

using System;
namespace UnsafeCodeApplication
{
   class Program
   {
      public static void Main()
      {
         unsafe
         {
            int age = 28;
            int* ipage = &age;
            Console.WriteLine("Data is: {0} " , age);
            Console.WriteLine("Data is: {0} " , ipage->ToString());
            Console.WriteLine("Address is: {0} " , (int)ipage);
         }
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果:

Data is: 28
Data is: 28
Address is: 71128984

传递指针作为方法的参数

我们可以向方法传递指针变量作为方法的参数。下面的范例说明了这点:

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 age1 = 18;
         int age2 = 28;
         int* ipage1 = &age1;
         int* ipage2 = &age2;

         Console.WriteLine("Before Swap: age1:{0}, age2: {1}", age1, age2);
         p.swap(x, y);

         Console.WriteLine("After Swap: age1:{0}, age2: {1}", age1, age2);
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果:

Before Swap: age1: 18, var2: 28
After Swap: age1: 28, var2: 18

使用指针访问数组元素

与 c 等语言不同的是,在 C# 中，数组名称和一个指向与数组数据具有相同数据类型的指针是不同的变量类型。例如，int *p 和 int[] p 是不同的类型。这意味着我们可以增加指针变量p，因为它在内存中不是固定的，但我们不能增加数组p,因为数组地址在内存中是固定的。

如果我们需要使用指针变量访问数组数据，则可以像在在 C 或 C++ 中所做的那样，同时使用 fixed 关键字来固定指针。

下面的范例演示了这点:

using System;
namespace UnsafeCodeApplication
{
   class TestPointer
   {
      public unsafe static void Main()
      {
         int[]  list = {1, 3, 5, 7};
         fixed(int *ptr = list)

         /* 显示指针中数组地址 */
         for ( int i = 0; i < 4; i++)
         {
            Console.WriteLine("Address of list[{0}]={1}",i,(int)(ptr + i));
            Console.WriteLine("Value of list[{0}]={1}", i, *(ptr + i));
         }
         Console.ReadKey();
      }
   }
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果:

Address of list[0] = 31617160
Value of list[0] = 1
Address of list[1] = 31617174
Value of list[1] = 3
Address of list[2] = 31617178
Value of list[2] = 5
Address of list[3] = 31617182
Value of list = 7

编译不安全代码

为了编译不安全代码，您必须切换到命令行编译器指定 /unsafe 命令行。

例如，为了编译包含不安全代码的名为 unsafe_code.cs 的程序，需在命令行中输入命令:

csc /unsafe unsafe_code.cs

如果您使用的是 Visual Studio IDE，那么您需要在项目属性中启用不安全代码机制。步骤如下： - 通过双击资源管理器（Solution Explorer）中的属性（properties）节点，打开项目属性（project properties）。 - 点击 Build 标签页。 - 选择选项"Allow unsafe code"。