将 IntPtr 转换为 int 有时仅适用答案

【问题标题】：Casting IntPtr to int only works sometimes将 IntPtr 转换为 int 有时仅适用
【发布时间】：2017-09-22 11:54:21
【问题描述】：

考虑这段代码：

IntPtr p = (IntPtr) (long.MaxValue); // Not a valid ptr in 32 bit, 
                                     // but this is to demonstrate the exception for 64 bit
Console.WriteLine((int)(long)p);
Console.WriteLine((int)p);

当在 64 位上编译和运行时，第二个 WriteLine 会抛出 OverflowException。这记录在here。

我的问题是：为什么？

当将指针转换为Int32 时，您在概念上会丢失所有指针语义，并在语义上将指针简化为整数表示。那为什么要抛出异常，而不是截断值以适合整数呢？恕我直言，那将是最明智的做法。因为如果程序员真的想不惜一切代价避免截断，为什么首先将其放入 int 中？

这种设计是故意的，还是转换运算符的不完整实现？

在阅读了第一个 cmets 之后，我觉得有必要进行一些澄清。我的问题也可以这样解读：

是否有一个实际的用例，您可以将IntPtr 放入int，然后再将其转换回IntPtr，这样之后它仍然有效？

作为对询问用例的人们的回复，让我给出我能想到的将IntPtr 放入int 的唯一用例：实现GetHashCode for a managed wrapper object around an unmanaged对象。

【问题讨论】：

如何截断指针明智？如果你真的想要这个，你总是可以明确地做到这一点。您应该感谢默认情况是检测这种情况并抛出异常，无论您认为从哲学角度来看什么是最吸引人的。请注意，转换指针的最常见原因是不在某种真空中欣赏它的位 - 这是因为最终值将被转换回来，可能是在操作之后。当价值被冲走时，祝你好运。
您正试图将 64 磅的猪塞进 32 磅的戳中。它当然溢出了戳。转换为 long 仅有助于在没有尖叫声的情况下将猪减掉 32 磅，如果表达式为 unchecked，则截断是无声的。默认情况下，没有足够的程序员更改的项目设置顺便说一句。自 Windows 8.1 以来，这种溢出尤其常见，他们倾向于分配 4 GB 以上的内存。
请注意，如果您在编译时启用溢出检查，即使对于常规整数，使用强制转换将 64 位值截断为 32 位也会失败。截断不是应该“在所有情况下”都起作用的东西。通过显式屏蔽位，它总是可以使工作。显式是一件好事，但尤其是当您丢弃指针的位时。
在 .Net 4 之前的 .Net 版本中，除了通过 int 之外，您不能进行指针运算，这是不正确的。您始终可以将 long 与 IntPtr 一起使用，并且您'一直能够在unsafe 代码中使用实际指针。
@MatthewWatson：关键是，对于 32 位代码，通过转换为 int 来进行指针运算至少是合理的。（避免unsafe 代码有不相关的原因，比如需要更高的信任度。）当然，谨慎的开发人员不会仅仅因为他们知道他们今天的代码是 32 位而使用 32 位类型，但开发人员并不谨慎.并且还痴迷于性能。尤其是那些围绕指针投射的。

标签： c# .net casting intptr

【解决方案1】：

IntPtr 到int 的强制转换运算符的实现如下（来自ReferenceSource）

    [System.Security.SecuritySafeCritical]  // auto-generated
    [System.Runtime.Versioning.NonVersionable]
    public unsafe static explicit operator int (IntPtr  value) 
    {
        #if WIN32
            return (int)value.m_value;
        #else
            long l = (long)value.m_value;
            return checked((int)l);
        #endif
    }

如您所见，对于 Windows x64，它将显式使用 checked 来强制溢出异常。（我很高兴它做到了！）

相反，当您先将其转换为long，然后自己再转换为int，默认情况下将执行unchecked，因此不会抛出异常。

我只能猜测他们这样做的原因，但很明显截断指针几乎总是一件坏事，所以他们决定如果发生截断，代码应该抛出异常。

【讨论】：

“截断指针几乎总是一件坏事”。如果程序员想要将 intptr 的值放入普通整数类型中，它在概念上不再是指针（正如我在 OP 中所说的那样），所以你不是截断指针，而是一个恰好从指针派生的整数价值。换句话说，如果截断是一件坏事，为什么首先要把它放到一个 int 中呢？
@ChieltenBrinke 将指针放入 32 位 int 将适用于 32 位代码，但我认为有人想要这样做的唯一地方是互操作。我同意它很狡猾，也许在 64 位代码中将 IntPtr 转换为 int 应该总是抛出异常，无论它是否适合。但是，无论出于何种原因，微软都决定不做这个限制。
无论如何，这样做的副作用是，如果您想将指针视为非指针，则必须先将其转换为long，然后才能开始扔掉位。我猜微软认为这比默默地丢弃数据更安全。请记住，这些东西是几年前加入的，当时大多数人都在运行 32 位代码，所以它可以正常工作。