SafeHandle和HandleRef

Question

在阅读了关于这两个，包括在这个网站上的高票表决答案后，我仍然觉得有点不清楚。

因为我的问题的理解可能是错误的，我将首先发布的是什么，我知道这样我就可以，如果我错了，纠正大纲，然后发布我的具体问题：编码时

有时托管代码，我们必须将地址传递给非托管代码。这是一个IntPtr的用途。但是，我们试图确保两个相反的事情：a）将GC的指针（到一个地址）保留。 b）在不需要时释放它（即使我们忘记明确这么做）。

HandleRef做第一个，SafeHandle做第二个。 （我实际上在这里指的是SafeHandle的列表here）。

我的问题：

1. 很明显，我想确认两者。那么我该如何获得那 的功能？ （这是最主要的问题。）
2. 从here和从MSDN（“呼叫管理对象”），它看起来像只someObject.Handle可能 被GC'd，而独立IntPtr不会。但IntPtr本身 管理！
3. IntPtr在超出范围之前如何GC'd（如提到的 here）？

Answer 1

我想你混淆指针（IntPtr或void*）与手柄（到Windows对象的引用）。不幸的是，句柄可以用IntPtr类型来表示，这可能会令人困惑。

SafeHandle是专门用于处理句柄的。一个句柄不是一个指针，而是系统提供的表中的一个索引（排序 - 它意味着不透明）。例如，CreateFile函数返回HANDLE，这将适用于SafeFileHandle。 SafeHandle类本身是一个Windows句柄的包装，它将在完成SafeHandle时释放Windows句柄。因此，只要您想使用手柄，就必须确保提及SafeHandle对象。

指针只是一个值。这是内存中对象的地址。 IntPtr是struct，并且struct语义将使其通过值传递（即每次将IntPtr传递给实际制作IntPtr副本的函数）。除非装箱，GC甚至不知道您的IntPtr s。

的HandleRef文档的重要组成部分，是这样的：

的HandleRef构造函数有两个参数：一个Object代表的包装，以及代表非托管手柄的IntPtr。互操作封送拆收器仅将句柄传递给非托管代码，并确保在调用期间封装（作为HandleRef的构造函数的第一个参数传递）保持活动状态。

让我们以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); 

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); 

但在这种特定情况下更好的解决办法是：

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); 
} 

综上所述up：

1. 对于手柄，使用SafeHandle并确保它的到达，直到你不需要它了，此时你要么让GC收集它，或者你处置它明确（通过调用Dispose()方法）。

   对于指针，可以确保指向的内存在本机代码可以访问的整个过程中被锁定。您可以使用fixed关键字或固定的GCHandle来实现此目的。

2. IntPtr是struct，如上所述，所以它不被GC收集。

3. 这不是收集到的IntPtr，而是HWnd这个对象，暴露了它在此时不再可达并且可被GC收集的对象。完成后，它将处理手柄。

   从referenced answer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. 
   

   为对象的可达性规则，对象被视为不再只要没有对象更可达参考使用。在前面的示例中，在IntPtr h = a.Handle;行之后，a变量没有其他用法，因此假定该对象不再使用并且可以随时释放。 GC.KeepAlive(a)创建了这种用法，因此该对象保持活动状态（由于使用跟踪是由JIT完成的，所以实际情况会更复杂一些，但对于此解释来说这已足够好）。

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的SafeHandle不不包括安全措施像HandleRef。正确？

好问题。我认为P/Invoke封送拆收器会在调用期间保持句柄活动，但它的拥有对象（如HWnd）仍然可以在调用期间明确地处理它，如果它已完成。这是HandleRef提供的安全措施10，您不会单独使用SafeHandle。您需要确保手柄所有者（上例中的HWnd）保持自己的状态。

但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优于IntPtr用于手柄存储。您只需确保句柄所有者不会在P/Invoke调用期间显式处理句柄。