C# 中的固定大小缓冲区(fixed-size buffers) - 在结构体中声明数组-C#.Net教程-PHP中文网

C# 中的固定大小缓冲区(fixed-size buffers) - 在结构体中声明数组

幻夢星雲

发布： 2025-12-21 02:51:09

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C#中固定大小缓冲区是在unsafe struct内嵌入栈上分配的原生类型数组，用于高性能互操作和精确内存布局；语法为fixed T[N]，仅限非托管类型且长度须为编译期常量。

c# 中的固定大小缓冲区(fixed-size buffers) - 在结构体中声明数组

在 C# 中，固定大小缓冲区（fixed-size buffers）是一种特殊的语法特性，允许你在 unsafe 上下文中，在结构体（struct）内部直接嵌入一块**栈上分配的、长度固定的原生类型数组**。它不是普通的托管数组（T[]），不涉及堆分配、GC 管理或长度检查，而是像 C 语言中的内联数组一样，成为结构体内存布局的一部分。

为什么需要 fixed-size buffers？

主要用于高性能互操作（interop）、底层数据解析（如网络协议包、二进制文件格式）、或需精确控制内存布局的场景。例如：

对接 C/C++ 的 struct（含内联数组，如 char name[32];）
避免频繁堆分配小数组（如 16 字节 ID、32 字节哈希）
实现零拷贝的 Span 或指针访问（配合 fixed 关键字）

基本语法和限制

声明方式为：fixed 类型[长度];，必须出现在 unsafe struct 中，且只能是以下类型之一：

bool, byte, sbyte
char, short, ushort
int, uint, long, ulong
float, double
其他 unsafe 允许的非托管值类型（如自定义的无引用字段 struct）

不能是引用类型（string, object, 类等），也不能是泛型类型参数。长度必须是编译期常量。

如何使用和访问

声明后，该字段名本身是一个“固定指针”，可通过 fixed 语句获取其地址，并转为 Span<t></t> 或直接用指针操作：

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unsafe struct Packet
{
    public fixed byte Header[8];
    public int PayloadLength;
}
<p>// 使用示例：
var pkt = new Packet();
fixed (byte* p = pkt.Header)
{
p[0] = 0xFF;
p[1] = 0x00;
// ...
}
// 或更现代写法（.NET Core 3.0+）：
Span<byte> header = pkt.Header.AsSpan();
header[0] = 0xFF;
header.Slice(1, 4).Fill(0);

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AsSpan() 是推荐方式，安全、高效、无需显式 fixed 块（编译器自动处理生命周期）。