.net内存管理与指针
本人前段时间准备做个TIN三角网的程序,思想是是分割合并法,分割的同时建立平衡二叉树,然后子树建三角网并相互合并,再向上加入父亲的点集。由于我对.net语言熟点,就准备用c#语言实现。但是不知从那听过当建立的类型只想用来存储数据时,最好是用结构即值类型,用类影响性能。想想我先建立二叉树的节点,只需要一个点集集合和左右孩子节点的指针,用c++表示如下:
struct Node
{
char c;
Node* lChind;
Node* rChild;
}
C++等指针性语言很容易建立这种结构,但是c#呢,这就比较麻烦了。c#等非指针性语言不直接支持指针类型,值类型之间赋值时会进行值的复制,只有在函数参数有关键字ref或out时才又引用的功能,怎样才能方便的实现值类型的指针功能呢。查资料知道c#支持unsafe关键字,这里就顺便总结一下.net的这方面的相关知识。这里先给个上面结构的c#实现方法:
unsafe struct Node
{
public char c;
Node* lChild;
Node* rChild;
public Node(char value_ch)
{
c = value_ch;
lChild = null;
rChild = null;
}
public Node* LChild
{
get { return lChild; }
set { lChild = value; }
}
public Node* RChild
{
get { return rChild; }
set { rChild = value; }
}
public override string ToString()
{
string s = "值为:" + c;
if (lChild != null)
s += "," + "左孩子节点值为:" + lChild->c;
if(rChild!=null)
s += "," + "右孩子节点值为:" + rChild->c;
return s;
}
}
unsafe关键字支持以下的用法:
1.定义不安全类(unsafe class class_name{})
2定义类的不安全字段
3.定义不安全结构(unsafe struct{})。上面定义的那个结构就是个不安全结构。
4定义不安全方法,不管该方法是静态方法,虚方法,还是实例方法。
5定义不安全代码段(....safe code...unsafe{....不安全代码段...}....safe code...)
大家都知道.net平台支持垃圾收集功能,它提供了一个垃圾收集器。c#的类型总分为值类型和引用类型,垃圾收集器负责释放引用类型(准确的说是托管类型),所占的内存这很大程度上解决了c,c++等语言的内存泄露和重写问题。.NET平台的内存管理系统将值类型分配在堆栈上,分配时从高地址往低地址分配;引用类型则分配在堆上,分配时从低地址往高地址分配。下面定义的代码段说明了这个问题:
unsafe
{
int x, y, z;
byte m=199;
int n=200;
x = 5;
y = 10;
z = 15;
int* _p = &x;
Console.WriteLine("x的地址为{0}",(uint)_p);
Console.WriteLine("_p的地址为{0})",(uint)&_p);
_p--;
Console.WriteLine("y的地址为{0},_p的值为{1}",(uint)&y,(uint)_p);
_p--;
Console.WriteLine("z的地址为{0},_p的值为{1}", (uint)&z, (uint)_p);
_p--;
Console.WriteLine("m的地址为{0},_p的值为{1}", (uint)&m, (uint)_p);
_p--;
Console.WriteLine("n的地址为{0},_p的值为{1}", (uint)&n, (uint)_p);
}
这里定义了x,y,z,m,n五个变量,还有一个整型的指针变量_p。接着输出它们的地址。从运行结果(这里我采用是十进制表示地址)我们可以看到这六个变量的地址依次降低,每个变量占四个字节的内存(int存储在32位处理器堆栈的连续空间上,并不是所有数据类型在堆栈上都是连续分配)。指针本质上也是一个整数,只是这个整数表示的是内存中的一个地址(在32为系统上是0~40亿),我们可以使用uint来对地址进行整数化。同时这里还涉及了一个指针的运算,指针_p首先指向x,然后减1(实际减了sizeof(数据类型)),前面我们说过内存分配在堆栈中是从高到底分配的,这时指针就指向了y,从结果可以看到y的地址和_p的值
补充:Web开发 , ASP.Net ,