前言

本文告訴大家如何使用 Marshal 做出可以快速釋放內(nèi)存的大數(shù)組。最近在做 3D ，需要不斷申請(qǐng)一段大內(nèi)存數(shù)組，然后就釋放他，但是 C# 對(duì)于大內(nèi)存不是立刻釋放，所以就存在一定的性能問題。在博客園看到了一位大神使用 Marshal 做出快速申請(qǐng)的大數(shù)組，于是我就學(xué)他的方法來弄一個(gè)。本文告訴大家這個(gè)類是如何使用。

在使用的時(shí)候，先來看下原來的 C# 的大數(shù)組性能?？梢钥吹皆诓煌c，性能不好

 static void Main(string[] args)
 {
  for (int i = 0; i < 10000; i++)
  {
  Foo();
  }
  Console.ReadKey();
 }

 private static void Foo()
 {
  var foo = new byte[1000000000];
 }

介紹

在使用 Marshal 之前需要知道這是什么，其實(shí) Marshal 就是一個(gè)提供 COM 互操作的方法。

使用

下面使用一個(gè)快速申請(qǐng) int 數(shù)組來告訴大家如何使用。

是否還記得 C 的申請(qǐng)數(shù)組？其實(shí)下面的方法和 C 的相同

  int n = 100000;//長(zhǎng)度
  IntPtr buffer = Marshal.AllocHGlobal(sizeof(int) * n);

這時(shí)就可以使用 buffer 作為數(shù)組

下面對(duì)他的第 k 個(gè)元素修改

  IntPtr buffer = Marshal.AllocHGlobal(sizeof(int) * n);
  int k = 2;

  IntPtr t = buffer + k * sizeof(int);
  var p = Marshal.PtrToStructure<int>(t);
  Console.WriteLine("p " + p); //196713 這時(shí)的值是不確定

  p = 2;
  Marshal.StructureToPtr(p,t,false);

  p = Marshal.PtrToStructure<int>(t);
  Console.WriteLine("p " + p);//2

  //遍歷
  Console.WriteLine("遍歷");
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
  t = buffer + i * sizeof(int);
  Console.WriteLine(Marshal.PtrToStructure<int>(t));
  }

遍歷：

            43909312
            44502144
            2
            0
            0
            24
            1357220181
            196712
            550912
            543686656

可以從上面的代碼看到，主要使用的兩個(gè)方法是 StructureToPtr 和 PtrToStructure ，而 StructureToPtr 就是從指定類型寫到指針，希望大家還知道如何使用指針，PtrToStructure 就是從指針指向的地方開始讀數(shù)據(jù)，讀指定類型的數(shù)據(jù)。所以可以從 Marshal 把一個(gè)類型使用另一個(gè)類型來讀取，但是一般需要讀取的類型都需要是確定類型大小的，如 char 可以、string 不可以。

反過來，StructureToPtr 是對(duì)指定指針寫入指定的類型，同樣也是需要確定這個(gè)類型的大小，如可以寫入 char 但是不可以寫入 string。這就是對(duì)數(shù)組讀寫的方法。

那么遍歷的時(shí)候什么輸出一些詭異的值，實(shí)際上因?yàn)闆]有初始化，里面的值是不確定的。我覺得用這個(gè)做隨機(jī)數(shù)也不錯(cuò)。

使用 Marshal 是比較安全，因?yàn)?ms 做了很多處理，但是也會(huì)讓程序閃退，如下面的代碼

 private static void Foo()
 {
  int n = 100000;//長(zhǎng)度
  IntPtr buffer = Marshal.AllocHGlobal(sizeof(int) * n);

  try
  {
  var t = buffer + (n * 10) * sizeof(int);
  var p = Marshal.PtrToStructure<int>(t);
  }
  catch (Exception e)
  {
  Console.WriteLine(e);
  }

  Marshal.FreeHGlobal(buffer);
 }

會(huì)出現(xiàn)異常 System.AccessViolationException，這個(gè)異常是無法 catch 的，所以使用的時(shí)候最好封裝一下

“System.AccessViolationException”類型的未經(jīng)處理的異常在 未知模塊

嘗試讀取或?qū)懭胧鼙Ｗo(hù)的內(nèi)存。這通常指示其他內(nèi)存已損壞

如果需要 catch 那么請(qǐng)?jiān)?app.config 添加下面的代碼

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
 <runtime>
 <legacyCorruptedStateExceptionsPolicy enabled="true" />
 </runtime>
</configuration>

然后在 Main 函數(shù)添加 HandleProcessCorruptedStateExceptions ，請(qǐng)看代碼

 [HandleProcessCorruptedStateExceptions]
 static void Main(string[] args)
 {
  AppDomain.CurrentDomain.UnhandledException += CurrentDomain_UnhandledException;

  for (int i = 0; i < 100000; i++)
  {
  try
  {
   Foo();
  }
  catch (Exception e)
  {
   Console.WriteLine(e);
   
  }
  }
  Console.WriteLine("完成");
  Console.ReadKey();
 }

這時(shí)可以看到進(jìn)入 UnhandledException ，但是無法接住，軟件還是會(huì)崩潰

釋放內(nèi)存

那么如何釋放內(nèi)存？因?yàn)檫@個(gè)申請(qǐng)是沒有經(jīng)過管理的，如果沒有手動(dòng)釋放，那么就出現(xiàn)內(nèi)存泄露。

 static void Main(string[] args)
 {
  for (int i = 0; i < 10000; i++)
  {
  Foo();
  }
  Console.ReadKey();
 }

 private static void Foo()
 {
  int n = 100000;//長(zhǎng)度
  IntPtr buffer = Marshal.AllocHGlobal(sizeof(int) * n);
  
 }

上面的代碼很快就可以看到內(nèi)存占用到2G，所以需要手動(dòng)釋放

  Marshal.FreeHGlobal(buffer);

原來的 byte 數(shù)組需要使用 1G 內(nèi)存，而且速度很慢，而現(xiàn)在使用這個(gè)方法只需要 7M 內(nèi)存，速度很快

所以在需要進(jìn)行大數(shù)組申請(qǐng)的時(shí)候，需要不停釋放，就可以使用這個(gè)方法。

如果想使用封裝好的，請(qǐng)看下面的大神弄好的類

參見：C#+無unsafe的非托管大數(shù)組(large unmanaged array in c# without ‘unsafe' keyword)

實(shí)際使用

實(shí)際在哪些地方使用？實(shí)際上因?yàn)楹芏鄷r(shí)候都是使用實(shí)例化池，但是實(shí)例化池在進(jìn)入游戲的時(shí)候，可以讓gc不會(huì)讓程序暫停，但是會(huì)在游戲進(jìn)入下一關(guān)的時(shí)候，無法快速清理數(shù)據(jù)。所以這時(shí)就可以使用 Marshal 做實(shí)例化池，瞬間就可以清空。

上面的方法暫時(shí)不告訴大家如何做，因?yàn)樯婕暗焦镜氖褂谩?/p>

總結(jié)

到此這篇關(guān)于C#如何快速釋放內(nèi)存的大數(shù)組的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C#快速釋放內(nèi)存的大數(shù)組內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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