C#中托管内存和非托管内存转换示例详解
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简介：
本文深入解析了C#编程语言中的托管内存与非托管内存之间的区别，并通过具体实例详细讲解了两者之间如何进行有效转换。适合希望掌握更深层次C#技术细节的开发者阅读。
C#托管内存与非托管内存之间的转换是编程中的一个重要概念。在C#中，我们可以灵活地在这两种类型的内存之间进行转换，这使得我们能够利用非托管代码（例如使用C++库）。那么，什么是托管内存和非托管内存呢？
托管内存指的是由.NET运行时环境自动管理的内存在C#程序里被自动分配并释放。开发者无需手动处理这些操作，可以专注于编写业务逻辑。
相比之下，非托管内存是指不在.NET运行时控制下的内存区域（如在C++库中的那些）。使用这类资源需要程序员自行负责内存申请和清除工作；否则可能会引发诸如内存泄漏等问题。
如何将托管的C#对象转换为可供非托管代码使用的格式呢？.NET框架提供了多种机制来实现这种转换，其中包括`GCHandle`类及`Marshal`类等工具。
通过利用`GCHandle`类，可以锁定（即“固定”）一个托管数组或其它类型的对象在内存中的位置使其不会被垃圾回收器移动。这样就允许非托管代码安全地访问这些数据。例如：
```csharp
float[] managed_data = ...;
GCHandle unmanaged_handle = GCHandle.Alloc(managed_data, GCHandleType.Pinned);
func(unmanaged_handle.AddrOfPinnedObject(), managed_data.Length);
unmanaged_handle.Free();
```
而`Marshal.Copy()`方法则可用于复制非托管内存中的数据到一个C#数组中：
```csharp
IntPtr unmanaged_ptr = IntPtr.Zero;
int length = func(out unmanaged_ptr);
byte[] managed_buffer = new byte[length];
Marshal.Copy(unmanaged_ptr, managed_buffer, 0, length);
Marshal.FreeHGlobal(unmanaged_ptr);
```
此外，还可以直接通过`Marshal.AllocHGlobal()`函数为非托管代码分配内存：
```csharp
IntPtr nonManagedMemoryPointer = Marshal.AllocHGlobal(100); // 分配100字节的内存
func(nonManagedMemoryPointer);
Marshal.FreeHGlobal(nonManagedMemoryPointer); // 使用完毕后释放内存
```
当使用非托管资源时，确保正确地管理这些资源以避免潜在问题是非常重要的。
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