C# 4.0: полное руководство

Указатели могут быть организованы в массивы, как и любой другой тип данных. Ниже приведен пример объявления массива указателей типа int длиной в три элемента.

int * [] ptrs = new int * [3];

Для того чтобы присвоить адрес переменной var типа int третьему элементу массива указателей, достаточно написать следующую строку кода.

ptrs[2] = &var

А для того чтобы обнаружить значение переменной var, достаточно написать приведенную ниже строку кода.

*ptrs[2]

Оператор sizeof

Во время работы с небезопасным кодом иногда полезно знать размер в байтах одного из встроенных в C# типов значений. Для получения этой информации служит оператор sizeof. Ниже приведена его общая форма:

sizeof(тип)

где тип обозначает тот тип, размер которого требуется получить. Вообще говоря, оператор sizeof предназначен главным образом для особых случаев и, в частности, для работы со смешанным кодом: управляемым и неуправляемым.

Оператор stackalloc

Для распределения памяти, выделенной под стек, служит оператор stackalloc. Им можно пользоваться лишь при инициализации локальных переменных. Ниже приведена общая форма этого оператора:

тип *р = stackalloc тип [размер]

где р обозначает указатель, получающий адрес области памяти, достаточной для хранения объектов, имеющих указанный тип, в количестве, которое обозначает размер. Если же в стеке недостаточно места для распределения памяти, то генерируется исключение System.StackOverflowException. И наконец, оператор stackalloc можно использовать только в небезопасном коде.

Как правило, память для объектов выделяется из кучи — динамически распределяемой свободной области памяти. А выделение памяти из стека является исключением. Ведь переменные, располагаемые в стеке, не удаляются средствами "сборки мусора", а существуют только в течение времени выполнения метода, в котором они объявляются. После возврата из метода выделенная память освобождается. Преимущество применения оператора stackalloc заключается, в частности, в том, что в этом случае не нужно беспокоиться об очистке памяти средствами "сборки мусора".

Ниже приведен пример применения оператора stackalloc.

// Продемонстрировать применение оператора stackalloc.

using System;

class UseStackAlloc {

  unsafe static void Main() {

    int* ptrs = stackalloc int[3];

    ptrs[0] = 1;

    ptrs[1] = 2;

    ptrs[2] = 3;

    for(int i=0; i < 3; i++)

      Console.WriteLine(ptrs[i]);

  }

}

Вот к какому результату приводит выполнение кода из данного примера.

1

2

3

Создание буферов фиксированного размера

Ключевое слово fixed находит еще одно применение при создании одномерных массивов фиксированного размера. В документации на C# такие массивы называются буферами фиксированного размера. Такие буферы всегда являются членами структуры. Они предназначены для создания структуры, в которой содержатся элементы массива, образующие буфер. Когда элемент массива включается в состав структуры, в ней, как правило, хранится лишь ссылка на этот массив. Используя буфер фиксированного размера, в структуре можно разместить весь массив. В итоге получается структура, пригодная в тех случаях, когда важен ее размер, как, например, в многоязыковом программировании, при согласовании данных, созданных вне программы на С#, или же когда требуется неуправляемая структура, содержащая массив. Но буферы фиксированного размера можно использовать только в небезопасном коде.

Для создания буфера фиксированного размера служит следующая общая форма:

fixed тип имя_буфера[размер];

где тип обозначает тип данных массива; имя_буфера — конкретное имя буфера фиксированного размера; размер — количество элементов, образующих буфер. Буферы фиксированного размера могут указываться только в структуре.

Для того чтобы стала очевиднее польза от буферов фиксированного размера, рассмотрим ситуацию, в которой программе ведения счетов, написанной на C++, требуется передать информацию о банковском счете. Допустим также, что учетная запись каждого счета организована так, как показано ниже.

Name - Строка длиной 80 байтов, состоящая из 8-разрядных символов в коде ASCII

Balance - Числовое значение типа double длиной 8 байтов

ID - Числовое значение типа long длиной 8 байтов

В программе на C++ каждая структура содержит массив Name, тогда как в программе на C# в такой структуре хранится лишь ссылка на массив. Поэтому для правильного представления данных из этой структуры в C# требуется буфер фиксированного размера, как показано ниже.

// Использовать буфер фиксированного-размера.

unsafe struct FixedBankRecord {