本文告诉大家如何使用 Marshal 做出可以快速释放内存的大数组。
最近在做 3D ,需要不断申请一段大内存数组,然后就释放他,但是 C# 对于大内存不是立刻释放,所以就存在一定的性能问题。
在博客园看到了一位大神使用 Marshal 做出快速申请的大数组,于是我就学他的方法来弄一个。本文告诉大家这个类是如何使用
在使用的时候,先来看下原来的 C# 的大数组性能。可以看到在不停gc,性能不好
static void Main(string[] args) { for (int i = 0; i < 10000; i++) { Foo(); } Console.ReadKey(); } private static void Foo() { var foo = new byte[1000000000]; }
在使用 Marshal 之前需要知道这是什么,其实 Marshal 就是一个提供 COM 互操作的方法。
下面使用一个快速申请 int 数组来告诉大家如何使用。
是否还记得 C 的申请数组?其实下面的方法和 C 的相同
int n = 100000;//长度 IntPtr buffer = Marshal.AllocHGlobal(sizeof(int) * n);
这时就可以使用 buffer 作为数组
下面对他的第 k 个元素修改
IntPtr buffer = Marshal.AllocHGlobal(sizeof(int) * n); int k = 2; IntPtr t = buffer + k * sizeof(int); var p = Marshal.PtrToStructure<int>(t); Console.WriteLine("p " + p); //196713 这时的值是不确定 p = 2; Marshal.StructureToPtr(p,t,false); p = Marshal.PtrToStructure<int>(t); Console.WriteLine("p " + p);//2 //遍历 Console.WriteLine("遍历"); for (int i = 0; i < 10; i++) { t = buffer + i * sizeof(int); Console.WriteLine(Marshal.PtrToStructure<int>(t)); }
遍历:
43909312 44502144 2 0 0 24 1357220181 196712 550912 543686656
可以从上面的代码看到,主要使用的两个方法是 StructureToPtr 和 PtrToStructure ,而 StructureToPtr 就是从指定类型写到指针,希望大家还知道如何使用指针,PtrToStructure 就是从指针指向的地方开始读数据,读指定类型的数据。所以可以从 Marshal 把一个类型使用另一个类型来读取,但是一般需要读取的类型都需要是确定类型大小的,如 char 可以、string 不可以。
反过来,StructureToPtr 是对指定指针写入指定的类型,同样也是需要确定这个类型的大小,如可以写入 char 但是不可以写入 string。这就是对数组读写的方法。
那么遍历的时候什么输出一些诡异的值,实际上因为没有初始化,里面的值是不确定的。我觉得用这个做随机数也不错。
使用 Marshal 是比较安全,因为 ms 做了很多处理,但是也会让程序闪退,如下面的代码
private static void Foo() { int n = 100000;//长度 IntPtr buffer = Marshal.AllocHGlobal(sizeof(int) * n); try { var t = buffer + (n * 10) * sizeof(int); var p = Marshal.PtrToStructure<int>(t); } catch (Exception e) { Console.WriteLine(e); } Marshal.FreeHGlobal(buffer); }
会出现异常 System.AccessViolationException,这个异常是无法 catch 的,所以使用的时候最好封装一下
“System.AccessViolationException”类型的未经处理的异常在 未知模块 尝试读取或写入受保护的内存。这通常指示其他内存已损坏
如果需要 catch 那么请在 app.config 添加下面的代码
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?> <configuration> <runtime> <legacyCorruptedStateExceptionsPolicy enabled="true" /> </runtime> </configuration>
然后在 Main 函数添加 HandleProcessCorruptedStateExceptions ,请看代码
[HandleProcessCorruptedStateExceptions] static void Main(string[] args) { AppDomain.CurrentDomain.UnhandledException += CurrentDomain_UnhandledException; for (int i = 0; i < 100000; i++) { try { Foo(); } catch (Exception e) { Console.WriteLine(e); } } Console.WriteLine("完成"); Console.ReadKey(); }
这时可以看到进入 UnhandledException ,但是无法接住,软件还是会崩溃
那么如何释放内存?因为这个申请是没有经过管理的,如果没有手动释放,那么就出现内存泄露。
static void Main(string[] args) { for (int i = 0; i < 10000; i++) { Foo(); } Console.ReadKey(); } private static void Foo() { int n = 100000;//长度 IntPtr buffer = Marshal.AllocHGlobal(sizeof(int) * n); }
上面的代码很快就可以看到内存占用到2G,所以需要手动释放
Marshal.FreeHGlobal(buffer);
原来的 byte 数组需要使用 1G 内存,而且速度很慢,而现在使用这个方法只需要 7M 内存,速度很快
所以在需要进行大数组申请的时候,需要不停释放,就可以使用这个方法。
如果想使用封装好的,请看下面的大神弄好的类
参见:C#+无unsafe的非托管大数组(large unmanaged array in c# without 'unsafe' keyword) - BIT祝威 - 博客园
实际在哪些地方使用?实际上因为很多时候都是使用实例化池,但是实例化池在进入游戏的时候,可以让gc不会让程序暂停,但是会在游戏进入下一关的时候,无法快速清理数据。所以这时就可以使用 Marshal 做实例化池,瞬间就可以清空。
上面的方法暂时不告诉大家如何做,因为涉及到公司的使用。
我搭建了自己的博客 https://lindexi.gitee.io/ 欢迎大家访问,里面有很多新的博客。只有在我看到博客写成熟之后才会放在csdn或博客园,但是一旦发布了就不再更新
如果在博客看到有任何不懂的,欢迎交流,我搭建了 dotnet 职业技术学院 欢迎大家加入
本作品采用知识共享署名-非商业性使用-相同方式共享 4.0 国际许可协议进行许可。欢迎转载、使用、重新发布,但务必保留文章署名林德熙(包含链接:http://blog.csdn.net/lindexi_gd ),不得用于商业目的,基于本文修改后的作品务必以相同的许可发布。如有任何疑问,请与我。