将 ref T 值固定为 void* 的 IL 方法（从并行代码处理 Span<T>）

Question

在实际问题之前，一个小小的免责声明：

这是this one 的相关/后续问题，但因为这里我在谈论一个更普遍的问题（如何固定ref T 变量以便能够对其执行指针操作），我我提出了一个可能的（可能是错误的）解决方案，我提出了一个单独的问题。

所以，问题是：给定一个 ref T 变量（假设它是数组的第一项），我如何固定它，以便 GC 在处理底层数组时不会引起问题不安全的指针？

我不确定这在 C# 中是否可行（但我希望我错了），但是查看 IL 代码以找到一种仅修复 ref int 变量的方法，我试图想出一个变体致力于泛型类型。这是我的想法：

假设我在“MyTestClass”类中有这个delegate：

public unsafe delegate void UnsafeAction(void* p);

然后，在 IL：

.method public hidebysig static void
    Foo<valuetype .ctor (class [netstandard]System.ValueType) T>(
        !!0/*T*/& r, 
        class MyTestClass/UnsafeAction action
    ) cil managed
{
    .maxstack 2
    .locals init (
      [0] void* p,
      [1] !!0/*T*/& pinned V_1
    )

    // Load the ref T argument into the pinned variable (as if fixed were used)
    IL_0000: nop          
    IL_0001: ldarg.0      // r
    IL_0002: stloc.1      // V_1

    // Cast the T* pointer to void*
    IL_0003: ldloc.1      // V_1
    IL_0004: conv.u       
    IL_0005: stloc.0      // p

    // Invoke the action passing the p pointer
    IL_0006: ldarg.1      // action
    IL_0007: ldloc.0      // p
    IL_0008: callvirt     instance void MyTestClass/UnsafeAction::Invoke(void*)
    IL_000d: nop          

    // Set the pinned variable V_1 to NULL
    IL_000e: ldc.i4.0     
    IL_000f: conv.u       
    IL_0010: stloc.1      // V_1
    IL_0011: ret
}

我们的想法是能够像这样使用这种方法：

public static void Test<T>(this Span<T> span, Func<T> provider)
{
    void Func(void* p)
    {
        // Do stuff with p, possibly in parallel
        // eg. Unsafe.Write(p, provider());
    }
    Foo(ref span.DangerousGetPinnableReference(), Func);
}

这样的东西会起作用吗？如果是这样，将这种用 IL 编写的方法包含到现有 .NET Standard 2.0 项目中的最佳方法是什么？

谢谢！

额外问题：我已经看到 CoreFX 存储库对具有 IL 类的项目使用“.ilproj”文件，但 VS 实际上并不支持它们。这是一些扩展还是他们使用自己的自定义脚本来支持该项目格式？我知道有一个 ILProj extension 可用，但它既不是官方的，也不兼容 VS2017。

编辑：我可能刚刚知道如何解决这个问题，考虑一下：

public static void Foo<T>(ref T value)
{
    fixed (void* p = &Unsafe.As<T, byte>(ref value))
    {
        // Shouldn't the ref T be correctly fixed here, since
        // the "dummy" byte ref had the same address?
    }
}

Answer 1

是的，将引用存储在固定本地就足够了。在方法执行过程中，引用的内存不会被移动，因此指针将保持有效。

您也可以从您的方法中删除nops（分析在Debug下编译的代码的结果），之后将变量设置为零也是不必要的，因为该方法在它之后退出。

至于如何在 C# 项目中分发 CIL 代码，我会使用 DynamicMethod，但我不知道 .NET Standard 中是否可用。如果没有，将 IL 编译为 .dll 或 .netmodule 并引用它或自动将其链接到主项目并不是什么大问题。