Язык программирования C#9 и платформа .NET5
static unsafe void Main(string[] args){int myInt2 = 5;SquareIntPointer(&myInt2);Console.WriteLine("myInt: {0}", myInt2);}Запустив такую версию кода, вы получите следующий вывод:
myInt: 25На заметку! Важно отметить, что термин "небезопасный" был выбран небезосновательно. Прямой доступ к стеку и работа с указателями может приводить к неожиданным проблемам с вашим приложением, а также с компьютером, на котором оно функционирует. Если вам приходится иметь дело с небезопасным кодом, тогда будьте крайне внимательны.
Работа с операциями * и &
После установления небезопасного контекста можно строить указатели и типы данных с помощью операции
, а также получать адрес указываемых данных посредством операции*. В отличие от С или C++ в языке C# операция&применяется только к лежащему в основе типу, а не является префиксом имени каждой переменной указателя. Например, взгляните на показанный далее код, демонстрирующий правильный и неправильный способы объявления указателей на целочисленные переменные:*// Нет! В C# это некорректно!int *pi, *pj;// Да! Так поступают в С#.int* pi, pj;Рассмотрим следующий небезопасный метод:
static unsafe void PrintValueAndAddress(){int myInt;// Определить указатель на int и присвоить ему адрес myInt.int* ptrToMyInt = &myInt;// Присвоить значение myInt, используя обращение через указатель.*ptrToMyInt = 123;// Вывести некоторые значения.Console.WriteLine("Value of myInt {0}", myInt);// значение myIntConsole.WriteLine("Address of myInt {0:X}", (int)&ptrToMyInt);// адрес myInt}В результате запуска этого метода из блока
вы получите такой вывод:unsafe**** Print Value And Address ****Value of myInt 123Address of myInt 90F7E698Небезопасная (и безопасная) функция обмена
Разумеется, объявлять указатели на локальные переменные, чтобы просто присваивать им значения (как в предыдущем примере), никогда не понадобится и к тому же неудобно. В качестве более практичного примера небезопасного кода предположим, что необходимо построить функцию обмена с использованием арифметики указателей:
unsafe static void UnsafeSwap(int* i, int* j){int temp = *i;*i = *j;*j = temp;}Очень похоже на язык С, не так ли? Тем не менее, учитывая предшествующую работу, вы должны знать, что можно было бы написать безопасную версию алгоритма обмена с применением ключевого слова
языка С#:refstatic void SafeSwap(ref int i, ref int j){int temp = i;i = j;j = temp;}Функциональность обеих версий метода идентична, доказывая тем самым, что прямые манипуляции указателями в C# не являются обязательными. Ниже показана логика вызова, использующая безопасные операторы верхнего уровня, но с небезопасным контекстом:
Console.WriteLine("***** Calling method with unsafe code *****");// Значения, подлежащие обмену.int i = 10, j = 20;<b>// "Безопасный" обмен значений местами.</b>Console.WriteLine("\n***** Safe swap *****");Console.WriteLine("Values before safe swap: i = {0}, j = {1}", i, j);SafeSwap(ref i, ref j);Console.WriteLine("Values after safe swap: i = {0}, j = {1}", i, j);<b>// "Небезопасный" обмен значений местами.</b>Console.WriteLine("\n***** Unsafe swap *****");Console.WriteLine("Values before unsafe swap: i = {0}, j = {1}", i, j);unsafe { UnsafeSwap(&i, &j); }Console.WriteLine("Values after unsafe swap: i = {0}, j = {1}", i, j);Console.ReadLine();Доступ к полям через указатели (операция ->)
Теперь предположим, что определена простая безопасная структура
:Pointstruct Point{public int x;public int y;public override string ToString() => $"({x}, {y})";}В случае объявления указателя на тип
для доступа к открытым членам структуры понадобится применять операцию доступа к полям (имеющую видPoint). Как упоминалось в табл. 11.2, она представляет собой небезопасную версию стандартной (безопасной) операции точки (->). В сущности, используя операцию обращения к указателю (.), можно разыменовывать указатель для применения операции точки. Взгляните на следующий небезопасный метод:*