标记这样的对象是合法代码吗？

Posted 2023-02-18

【中文标题】标记这样的对象是合法代码吗？

【英文标题】：Is it legit code to tag an object like this?

【发布时间】：2017-09-03 06:51:08

【问题描述】：

我曾经写过一篇code to add a name to a Task。下面的代码似乎做同样的事情，但代码更少。但我想知道，这是否合法。是否准备好生产代码。垃圾回收呢？在代码中移动的类的实例怎么样（因为它没有固定），它在移动时是否仍然有效？我该如何测试这段代码？

using System.Runtime.InteropServices;

namespace ConsoleApplication1

    class Program
    
        static void Main(string[] args)
        
            var obj = new object();
            obj.Tag("Link some data");
            var tag = obj.Tag();
        
    

    public static class ObjectExtensions
    
        private class Tagger
        
            public string Tag  get; set; 
        

        [StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
        private struct Overlay
        
            [FieldOffset(0)]
            public Tagger Tagger;
            [FieldOffset(0)]
            public object Instance;
        

        public static string Tag(this object obj)
        
            var overlay = new Overlay Instance = obj ;
            return overlay.Tagger.Tag;
        

        public static void Tag(this object obj, string tag)
        
            var overlay = new Overlay Instance = obj ;
            overlay.Tagger.Tag = tag;
        
    

【参考方案1】：

不，这根本不合法。坦率地说，我很惊讶 .NET 和 C# 在没有 /unsafe 开关的情况下允许这样做。您的建议有明显的风险，但我不得不承认，在使用 C# 编码的这些年中，我从来没有想过在 C# 中可以像这样违反安全内存访问，而无需显式启用不安全代码。

在您的示例中考虑这种变化：

class A

    public string Text  get; set; 


class Program

    static void Main(string[] args)
    
        A a = new A  Text = "Text" ;

        a.Tag("object A tag");

        string tag = a.Tag(), text = a.Text;
    

您会发现，在最后一条语句中，text 变量已设置为 "object A Tag"。换句话说，您的“覆盖”方法允许您的代码重新解释对 A 类对象的引用，作为对 Overlay 类对象的引用，而不会出现任何类型的编译器警告或运行时错误全部。

在上面的示例中，结果与您希望的一样好：Text 的原始属性值已从其正确值更改为作为“标签”传递的文本。这已经够糟糕的了，但在其他情况下，您可能会发现您的课程已经以可怕的方式损坏，导致进一步的数据损坏或（如果您幸运的话）由于某种访问冲突或其他异常导致您的程序立即终止.

不要这样做。这是非常危险的，而且当以您在此处提出的方式使用时，肯定不会永远正常工作。你总是会覆盖一些你不应该拥有的数据。

【讨论】：

今晚我花了一些时间研究这个问题，发现了一些有趣的事情：将Tagger 更改为结构似乎会强制CLR 将数据写入Overlay 对象的末尾struct 共享，所以那里没有明显的坏事发生。同样，如果原始对象是int[] 的数组并且int 被写入Tagger，则内存中从起始指针开始的 64 字节包含一些序列号（int[3] 的数组导致了这个数字从第一个 int 开始 +60)，但如果写了其他任何内容，则该数字与第一个 int 相同...这真的很酷。