在 C# 中获取指向 KeyValuePair<DateTime,decimal> 数组的不安全指针

Question

我有 KeyValuePair<DateTime,decimal> 的大数组。我知道在内存中数组是连续的，因为 KVP 是一种值类型，DateTime 实际上是一个 Int64，而十进制是一个 4 个整数的数组（并且不会改变）。但是，DateTime 不是 blittable，decimal 不是原始的。

是否有任何方法来滥用类型系统并获取指向数组的不安全指针并将其作为字节处理？ （GCHandle.Alloc 不能与这两种类型一起使用，因为它们是结构的一部分，但可以与这些类型的数组一起使用。）

（如果您对为什么感兴趣，我现在手动将数组转换为我认为是 1 对 1 字节 [] 表示，而且速度很慢）

Answer 1

最后还有一个公共工具：System.Runtime.CompilerServices.Unsafe package。

以下是通过测试：

using System.Runtime.CompilerServices.Unsafe;
[Test]
public unsafe void CouldUseNewUnsafePackage() {
    var dt = new KeyValuePair<DateTime, decimal>[2];
    dt[0] = new KeyValuePair<DateTime, decimal>(DateTime.UtcNow.Date, 123.456M);
    dt[1] = new KeyValuePair<DateTime, decimal>(DateTime.UtcNow.Date.AddDays(1), 789.101M);
    var obj = (object)dt;
    byte[] asBytes = Unsafe.As<byte[]>(obj);
    //Console.WriteLine(asBytes.Length); // prints 2
    fixed (byte* ptr = &asBytes[0]) {
        // reading this: https://github.com/dotnet/coreclr/issues/5870
        // it looks like we could fix byte[] and actually KeyValuePair<DateTime, decimal> will be fixed
        // because:
        // "GC does not care about the exact types, e.g. if type of local object 
        // reference variable is not compatible with what is actually stored in it, 
        // the GC will still track it fine."
        for (int i = 0; i < (8 + 16) * 2; i++) {
            Console.WriteLine(*(ptr + i));
        }
        var firstDate = *(DateTime*)ptr;
        Assert.AreEqual(DateTime.UtcNow.Date, firstDate);
        Console.WriteLine(firstDate);
        var firstDecimal = *(decimal*)(ptr + 8);
        Assert.AreEqual(123.456M, firstDecimal);
        Console.WriteLine(firstDecimal);
        var secondDate = *(DateTime*)(ptr + 8 + 16);
        Assert.AreEqual(DateTime.UtcNow.Date.AddDays(1), secondDate);
        Console.WriteLine(secondDate);
        var secondDecimal = *(decimal*)(ptr + 8 + 16 + 8);
        Assert.AreEqual(789.101M, secondDecimal);
        Console.WriteLine(secondDecimal);
    }
}

Answer 2

我刚刚测试了unsafe 和GCHandle.Alloc 不起作用（如您所建议的那样）。仍然有一个非常不安全的黑客可以做到这一点。我不知道这对于当前的 CLR 是否安全。它当然不能保证将来会起作用。

您可以将任何类型的对象引用转换为 IL 中的任何其他引用类型。该 IL 将无法验证。 JIT 倾向于接受相当多的不可验证的结构。也许这是因为他们想支持托管 C++。

所以需要生成一个DynamicMethod，大致有以下IL：

static T UnsafeCast(object value) {
 ldarg.1 //load type object
 ret //return type T
}

我认为这应该可行...

或者，您可以使用反射调用System.Runtime.CompilerServices.JitHelpers.UnsafeCast<T>。

这是一个危险的工具...我不会在生产代码中使用它。