SafeHandle和HandleRef

Question

在閱讀了關於這兩個，包括在這個網站上的高票表決答案後，我仍然覺得有點不清楚。

因爲我的問題的理解可能是錯誤的，我將首先發布的是什麼，我知道這樣我就可以，如果我錯了，糾正大綱，然後發佈我的具體問題：編碼時

有時託管代碼，我們必須將地址傳遞給非託管代碼。這是一個IntPtr的用途。但是，我們試圖確保兩個相反的事情：a）將GC的指針（到一個地址）保留。 b）在不需要時釋放它（即使我們忘記明確這麼做）。

HandleRef做第一個，SafeHandle做第二個。 （我實際上在這裏指的是SafeHandle的列表here）。

我的問題：

1. 很明顯，我想確認兩者。那麼我該如何獲得那 的功能？ （這是最主要的問題。）
2. 從here和從MSDN（「呼叫管理對象」），它看起來像只someObject.Handle可能 被GC'd，而獨立IntPtr不會。但IntPtr本身 管理！
3. IntPtr在超出範圍之前如何GC'd（如提到的 here）？

Answer 1

我想你混淆指針（IntPtr或void*）與手柄（到Windows對象的引用）。不幸的是，句柄可以用IntPtr類型來表示，這可能會令人困惑。

SafeHandle是專門用於處理句柄的。一個句柄不是一個指針，而是系統提供的表中的一個索引（排序 - 它意味着不透明）。例如，CreateFile函數返回HANDLE，這將適用於SafeFileHandle。 SafeHandle類本身是一個Windows句柄的包裝，它將在完成SafeHandle時釋放Windows句柄。因此，只要您想使用手柄，就必須確保提及SafeHandle對象。

指針只是一個值。這是內存中對象的地址。 IntPtr是struct，並且struct語義將使其通過值傳遞（即每次將IntPtr傳遞給實際製作IntPtr副本的函數）。除非裝箱，GC甚至不知道您的IntPtr s。

的HandleRef文檔的重要組成部分，是這樣的：

的HandleRef構造函數有兩個參數：一個Object代表的包裝，以及代表非託管手柄的IntPtr。互操作封送拆收器僅將句柄傳遞給非託管代碼，並確保在調用期間封裝（作爲HandleRef的構造函數的第一個參數傳遞）保持活動狀態。

讓我們以MSDN example：

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); 

這相當於：

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); 

但在這種特定情況下更好的解決辦法是：

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); 
} 

綜上所述up：

1. 對於手柄，使用SafeHandle並確保它的到達，直到你不需要它了，此時你要麼讓GC收集它，或者你處置它明確（通過調用Dispose()方法）。

   對於指針，可以確保指向的內存在本機代碼可以訪問的整個過程中被鎖定。您可以使用fixed關鍵字或固定的GCHandle來實現此目的。

2. IntPtr是struct，如上所述，所以它不被GC收集。

3. 這不是收集到的IntPtr，而是HWnd這個對象，暴露了它在此時不再可達並且可被GC收集的對象。完成後，它將處理手柄。

   從referenced answer的代碼是：

   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. 
   

   爲對象的可達性規則，對象被視爲不再只要沒有對象更可達參考使用。在前面的示例中，在IntPtr h = a.Handle;行之後，a變量沒有其他用法，因此假定該對象不再使用並且可以隨時釋放。 GC.KeepAlive(a)創建了這種用法，因此該對象保持活動狀態（由於使用跟蹤是由JIT完成的，所以實際情況會更復雜一些，但對於此解釋來說這已足夠好）。

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的SafeHandle不不包括安全措施像HandleRef。正確？

好問題。我認爲P/Invoke封送拆收器會在調用期間保持句柄活動，但它的擁有對象（如HWnd）仍然可以在調用期間明確地處理它，如果它已完成。這是HandleRef提供的安全措施10，您不會單獨使用SafeHandle。您需要確保手柄所有者（上例中的HWnd）保持自己的狀態。

但HandleRef的主要目標是包裝一個IntPtr，這是存儲句柄值的舊方法。現在，無論如何，SafeHandle優於IntPtr用於手柄存儲。您只需確保句柄所有者不會在P/Invoke調用期間顯式處理句柄。