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c#關(guān)于非托管內(nèi)存的釋放問題及解讀

更新時(shí)間：2023年02月26日 13:36:05 作者：云大圣

這篇文章主要介紹了c#關(guān)于非托管內(nèi)存的釋放問題，具有很好的參考價(jià)值，希望對(duì)大家有所幫助。如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教

關(guān)于非托管內(nèi)存的釋放問題

硬件：大華sdk

軟件平臺(tái)：win10+vs2015

背景：近期在做大華工業(yè)相機(jī)SDK的采集的時(shí)候，用到Marshal.copy，將托管的代碼轉(zhuǎn)換成非托管的指針內(nèi)存，由于沒有及時(shí)釋放內(nèi)存指針，導(dǎo)致pc的內(nèi)存一直上漲，通過查看代碼之后發(fā)現(xiàn)是因?yàn)閮?nèi)存指針的原因，所以使用 Marshal.FreeHGlobal(pData);去釋放了托管的內(nèi)存指針，在循環(huán)運(yùn)行的時(shí)候才沒有導(dǎo)致內(nèi)存上漲，并且通過這此的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)在循環(huán)采集的過程中，將RGB的格式轉(zhuǎn)換成Hobject，Hobject類型的iamge圖像可以不去dispose，不會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存溢出，這個(gè)和我之前的認(rèn)知是有些不一樣的，原先在循環(huán)采集的過程中，我都會(huì)去dispose，并且防止釋放的不干凈還會(huì)用gc.collet，但是現(xiàn)在測(cè)試之后發(fā)現(xiàn)不去釋放也可以，所以就沒有去釋放，這樣一來就方便我對(duì)內(nèi)存里面的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取了，而不用去擔(dān)心被dispose了。

托管內(nèi)存與非托管內(nèi)存之間的轉(zhuǎn)換

c#有自己的內(nèi)存回收機(jī)制，所以在c#中我們可以只new，不用關(guān)心怎樣delete，c#使用gc來清理內(nèi)存，這部分內(nèi)存就是managed memory，大部分時(shí)候我們工作于c#環(huán)境中，都是在使用托管內(nèi)存，然而c#畢竟運(yùn)行在c++之上，有的時(shí)候，（比如可能我們需要引入一些第三方的c++或native代碼的庫，在Unity3d開發(fā)中很常見）我們需要直接在c#中操縱非托管的代碼，這些non-managed memory我們就需要自己去處理他們的申請(qǐng)和釋放了， c# 中提供了一些接口，完成托管和非托管之間的轉(zhuǎn)換，以及對(duì)這部分內(nèi)存的操作。

基本上有以下幾種：

1.managed memory-> unmanaged memory

比如在c#中調(diào)用第三方的某個(gè)c++庫，庫中有個(gè)函數(shù)是void func(float * data, int length).我們需要傳入給data的就應(yīng)該是一個(gè)非托管的代碼（why？首先傳入托管的內(nèi)存，c#層很可能會(huì)把它gc掉，而c++還在使用，而且托管的mem它的指針地址可能會(huì)發(fā)生改變，因此直接傳給c++可能拿到的地址是錯(cuò)誤的）

代碼如下：

using System.Runtime.InteropServices;
float[] _managed_data ?=... // this is the c# managed data
GCHandle unmanaged_data_handle = GCHandle.Alloc(_managed_data, GCHandleType.Pinned); //這里將標(biāo)記_managed_data暫時(shí)不能被gc回收，并且固定對(duì)象的地址
func(unmanaged_data_handle.AddrOfPinnedObject(),_managed_data.Length);//這里將拿到非托管內(nèi)存的固定地址，傳給c++
unmanaged_data_handle.Free();//使用完畢后，將其handle free，這樣c#可以正常gc這塊內(nèi)存

2.un-managed memory->managed memory

在c++中返回一個(gè)un-managed mem給c#使用。

有時(shí)需要在c++中分配一塊處理好的內(nèi)存，然后返回給c#來使用，如c++中某個(gè)接口 int func(int** data) (注意這里要使用指針的指針，因?yàn)閐ata是得到的結(jié)果)

IntPtr unmanaged_ptr=IntPtr.Zero; //定義這個(gè)c#中用來接收c++返回?cái)?shù)據(jù)的指針類型
int length = func(out unmanaged_ptr )；//調(diào)用c++的函數(shù)，使unmanaged_ptr指向c++里分配的內(nèi)存，注意這里用out ，才能與c++里面的**匹配。
byte[] managed_data = new byte[length];
Marshal.Copy(unmanaged_ptr, managed_data, 0, length);//將非托管內(nèi)存拷貝成托管內(nèi)存，才能在c#里面使用
Marshal.FreeHGlobal(unmanaged_ptr);//釋放非托管的內(nèi)存

3.在c#直接申請(qǐng)一個(gè)un-managed mem傳給c++

有時(shí)需要直接在c#開辟一塊非托管的內(nèi)存，傳給c++用，這塊內(nèi)存同樣可以在c#中用后銷毀。

代碼如下

IntPtr unmanaged_data_prt = Marshal. AllocHGlobal(100);// 直接分配100 byte的內(nèi)存
func(unmanaged_data_prt);//傳給c++使用
Marshal.FreeHGlobal(unmanaged_data_prt);使用后銷毀非托管內(nèi)存

此外 Marshal類里面還有很多處理非托管內(nèi)存的方法。

備注

托管內(nèi)存和非托管內(nèi)存在c#里面可以互相自由的轉(zhuǎn)化，主要通過Marshal類和GCHandle類，編程時(shí)只要注意非托管的內(nèi)存一定要負(fù)責(zé)好釋放就可以了。