SafeHandle和HandleRef

在阅读了这两个内容后，包括在这个网站上的高投票答案，我仍然觉得这有点不清楚。

由于我对此事的理解可能是错误的，我将首先发布我所知道的概要，以便我可以纠正如果我错了，然后发布我的具体问题：

有时在编写托管代码时，我们必须将地址传递给非托管代码。 这就是IntPtr的用途。 但是，我们尝试确保两个相反的事情：a）保持指针（到一个地址）从GC中存活。 b）在不需要时释放它（即使我们忘记明确地这样做）。

HandleRef执行第一个，SafeHandle执行第二个。 （我实际上是指这里列出的SafeHandle的派生词）。

我的问题：

1. 显然，我想确认两者。 那么我该如何获得该function呢？ （这是主要问题。）
2. 从这里和从MSDN （“调用一个托管对象”）看起来只有someObject.Handle可能是GC’d，而一个独立的IntPtr不会。 但IntPtr 本身是管理的！
3. IntPtr如何在超出范围之前进行GC（如此处所述）？

Answer 1

我认为你把指针（ IntPtr或void* ）与句柄（对Windows对象的引用）混淆了。 不幸的是，句柄可以用IntPtr类型表示，这可能会令人困惑。

SafeHandle专门用于处理句柄。 句柄不是指针，而是系统提供的表中的索引（有点 – 它意味着不透明）。 例如， CreateFile函数返回一个HANDLE ，它适合与SafeFileHandle一起使用。 SafeHandle类本身就是Windows句柄的包装器，它将在SafeHandle完成时释放Windows句柄。 因此，只要您想使用句柄，就必须确保保留对SafeHandle对象的引用。

指针只是一个值。 它是内存中对象的地址。 IntPtr是一个struct ， struct语义将使它通过值传递（也就是说，每次将IntPtr传递给函数时，实际上都是IntPtr的副本）。 除非装箱，否则GC甚至不会知道您的IntPtr 。

HandleRef文档的重要部分是：

HandleRef构造函数接受两个参数：表示包装器的Object和表示非托管句柄的IntPtr 。 interop编组程序仅将句柄传递给非托管代码，并保证包装器（作为第一个参数传递给HandleRef的构造函数）在调用期间保持活动状态。

我们来看MSDN示例 ：

 FileStream fs = new FileStream("HandleRef.txt", FileMode.Open); HandleRef hr = new HandleRef(fs, fs.SafeFileHandle.DangerousGetHandle()); StringBuilder buffer = new StringBuilder(5); int read = 0; // platform invoke will hold reference to HandleRef until call ends LibWrap.ReadFile(hr, buffer, 5, out read, 0); Console.WriteLine("Read with struct parameter: {0}", buffer); LibWrap.ReadFile2(hr, buffer, 5, out read, null); Console.WriteLine("Read with class parameter: {0}", buffer); 

这相当于：

 FileStream fs = new FileStream("HandleRef.txt", FileMode.Open); var hf = fs.SafeFileHandle.DangerousGetHandle(); StringBuilder buffer = new StringBuilder(5); int read = 0; LibWrap.ReadFile(hf, buffer, 5, out read, 0); Console.WriteLine("Read with struct parameter: {0}", buffer); LibWrap.ReadFile2(hf, buffer, 5, out read, null); Console.WriteLine("Read with class parameter: {0}", buffer); // Since we no more have a HandleRef, the following line is needed: GC.KeepAlive(fs); 

但在这种特殊情况下，更好的解决方案是：

 using(FileStream fs = new FileStream("HandleRef.txt", FileMode.Open)) { StringBuilder buffer = new StringBuilder(5); int read = 0; LibWrap.ReadFile(fs.SafeFileHandle, buffer, 5, out read, 0); Console.WriteLine("Read with struct parameter: {0}", buffer); LibWrap.ReadFile2(fs.SafeFileHandle, buffer, 5, out read, null); Console.WriteLine("Read with class parameter: {0}", buffer); } 

总结一下：

1. 对于句柄，使用SafeHandle并确保它不再SafeHandle ，直到您不再需要它为止，此时您要么让GC收集它，要么显式处理它（通过调用Dispose()方法）。

   对于指针，您确保指向的内存在本机代码可以访问它的整个时间内固定。 您可以使用fixed关键字或固定GCHandle来实现此目的。

2. IntPtr是一个struct ，如上所述，因此它不是由GC收集的。

3. 它不是收集的IntPtr ，它是暴露它的HWnd对象，此时不再可以到达并且可由GC收集。 最终确定时，它会处理手柄。

   引用答案的代码是：

    HWnd a = new HWnd(); IntPtr h = a.Handle; // The GC can kick in at this point and collect HWnd, // because it's not referenced after this line. // If it does, HWnd's finalizer could run. // If it runs, HWnd will dispose the handle. // If the handle is disposed, h will hold a freed handle value, // which is invalid. It still has the same numerical value, but // Windows will already have freed the underlying object. // Being a value type, h itself has nothing to do with the GC. // It's not collectable. Think of it like it were an int. B.SendMessage(h, ...); // Adding GC.KeepAlive(a) here solves this issue. 

   对于对象可达性规则，只要对象没有更多可达参考，就认为对象不再使用。 在前面的例子中，就在IntPtr h = a.Handle; line，之后没有其他a变量使用，因此假设此对象不再使用，可以随时释放。 GC.KeepAlive(a)创建了这样的用法，因此对象保持活动状态（由于JIT完成了使用情况跟踪，因此实际情况更为复杂，但这对于此解释来说已经足够了）。

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SafeHandle不包括像HandleRef这样的安全措施。 正确？

好问题。 我想P / Invoke编组器会在调用期间保持句柄处于活动状态，但是如果它已经完成，它的拥有对象（如HWnd ）仍然可以在调用期间显式处理它。 这是HandleRef提供的安全措施 ，单独使用SafeHandle就不会得到它。 您需要确保句柄所有者（上一个示例中的HWnd ）自己保持活动状态。

但是HandleRef的主要目标是包装一个IntPtr ，这是存储句柄值的旧方法。 现在，无论如何， SafeHandle比IntPtr适合处理存储。 您只需确保句柄所有者在P / Invoke调用期间不会显式处理句柄。