如何防止相同的非托管指针被封装在两个不同的 SafeHandles 中？

Posted 2023-02-22

【中文标题】如何防止相同的非托管指针被封装在两个不同的 SafeHandles 中？

【英文标题】：How can I prevent the same unmanaged pointer from being encapsulated in two different SafeHandles?

【发布时间】：2018-01-23 00:55:08

【问题描述】：

我正在为一个用 C 语言编写的游戏引擎编写一个托管包装器来挑战自己。我已经开始将非托管指针包装在SafeHandle 派生类中，但我认为调用可能返回相同指针的非托管函数可能会创建新的 SafeHandles，如果其中一个被释放，其余的将变为无效。

我怎样才能有效地防止这种情况发生？我怀疑编组器会自动跟踪重复项...

【问题讨论】：

你将如何在非托管代码中解决这个问题？在我看来，如果图书馆按照您的要求行事，那么它将无法使用。我宁愿怀疑您正在创建一个不存在的问题。

我不确定你的意思。在 C 程序中传递指针是正常的，不是吗？我只是想确保我检索到的每个指针都与一个 SafeHandle 类相关联，因此我不会实例化所有指向同一个非托管内存的唯一 SafeHandle 实例。

【参考方案1】：

您正在尝试解决大多数托管指针和非垃圾收集技术试图解决的问题。根据用例，有多种解决方案 -

您可以使用引用计数 - 您基本上维护持有特定指针和重载（在 C 中使用函数调用而不是赋值）运算符的句柄数来更新赋值计数。然后，只有在计数达到0 后才释放指针。这种方法虽然准确，但开销很大，而且容易受到循环的影响，因此可能会泄漏内存。这是一个引用计数所有权模型。

您可以创建一个unique_ptr。这基本上意味着在任何时候只有 1 个句柄持有对特定指针的引用。这意味着如果你做类似的事情 -

a = b 

指针将从b 复制到a 和b 将自动失效（更多的是API 的合同，而不是实现）。这意味着用户必须围绕这些约束构建代码。当任何持有引用的对象超出范围时，这里就完成了释放。这是一种独占所有权模式。

还有其他方法（例如weak_ptr），您可以在任何 C++ 参考资料中了解它们。

【讨论】：

我正在尝试处理托管 (C#) 方面的事情。这些听起来就像您在非托管 (C/C++) 端所做的。当我在 C# 中使用 P/Invoke 编组对 C 函数的调用时，我将 IntPtrs 编组为 SafeHandles，这意味着 marhsaller 将指针包装在一个对象中，因为它会自动返回。我要做的是减少 marhsaller 创建的 duplicate SafeHandle 对象的数量。

【参考方案2】：

虽然这个答案是针对another question，但在这种情况下它会起作用。

我可以为我创建一个调用托管函数的工厂类，然后像 marhsaller 一样在 Constrained Execution Region 中手动创建 SafeHandles。这个工厂类可以跟踪非托管指针，如果已经创建了 SafeHandle，则返回它而不是创建新指针。

【讨论】：

致对我投反对票的人：这个答案有什么问题？