C\#+unsafe 가 없 는 비 위탁 관리 대수 그룹 예제 상세 설명(large unmanaged array in c\#without'unsafe'keyword)
C\#에서 가끔 은 큰 배열 을 신청 하고 사용 한 다음 에 사용 하 는 메모리 가 필요 합 니 다.
Sometimes I need to allocate a large array, use it and then release its memory space immediately.
C\#에서 제공 하 는 int[]array=new int[1000000];이러한 배열 의 메모리 방출 은 프로그래머 가 완전히 제어 하기 어렵 고 큰 배열 을 신청 한 후에 프로그램 이 느 려 질 수 있 습 니 다.
If I use something like int[] array = new int[1000000]; , it will be difficult to release its memory space by programmer and the app probably runs slower and slower.
특히 C\#+OpenGL 프로 그래 밍 에서 저 는 VAO/VBO 를 사용 할 때 위탁 관리 되 지 않 은 배열 을 설계 해 야 합 니 다.예 를 들 어 glBufferData 를 사용 할 때 아래 의 glBufferData 를 사용 하고 싶 습 니 다.
Specially in C#+OpenGL routines when I'm using VAO/VBO, I need an unmanaged array for glBufferData:
/// <summary>
/// VBO 。
/// </summary>
/// <param name="target"></param>
/// <param name="data"></param>
/// <param name="usage"></param>
public static void glBufferData(uint target, UnmanagedArrayBase data, uint usage)
{
GetDelegateFor<glBufferData>()((uint)target,
data.ByteLength, //
data.Header, //
(uint)usage);
}
// ...
// glBufferData
private delegate void glBufferData(uint target, int size, IntPtr data, uint usage);
VBO 의 데 이 터 를 지정 할 때 float,vec 3 등 유형 일 수 있 습 니 다.And the content in VBO can be float, vec3 and any other structs.
/// <summary>
/// posotion array.
/// </summary>
static vec3[] positions = new vec3[]
{
new vec3(0.0f, 1.0f, 0.0f),
new vec3(-1.0f, -1.0f, 1.0f),
// ...
new vec3(-1.0f, -1.0f, 1.0f),
};
// Create a vertex buffer for the vertex data.
{
uint[] ids = new uint[1];
GL.GenBuffers(1, ids);
GL.BindBuffer(GL.GL_ARRAY_BUFFER, ids[0]);
// vec3
UnmanagedArray<vec3> positionArray = new UnmanagedArray<vec3>(positions.Length);
for (int i = 0; i < positions.Length; i++)
{
// this[i]
positionArray[i] = positions[i];
}
GL.BufferData(BufferDataTarget.ArrayBuffer, positionArray, BufferDataUsage.StaticDraw);
GL.VertexAttribPointer(positionLocation, 3, GL.GL_FLOAT, false, 0, IntPtr.Zero);
GL.EnableVertexAttribArray(positionLocation);
}
UnmanagedArray그래서 저 는 이러한 위탁 관리 가 아 닌 배열 유형 을 설 계 했 습 니 다.unsafe 가 없 으 면 모든 struct 유형 을 일반적인 매개 변수 로 받 아들 일 수 있 고 수시로 메모 리 를 방출 할 수 있 습 니 다.
So I designed this UnmangedArray
1 /// <summary>
2 /// sbyte, byte, char, short, ushort, int, uint, long, ulong, float, double, decimal, bool struct 。
3 /// <para> enum T。</para>
4 /// </summary>
5 /// <typeparam name="T">sbyte, byte, char, short, ushort, int, uint, long, ulong, float, double, decimal, bool struct, enum T。</typeparam>
6 public class UnmanagedArray<T> : UnmanagedArrayBase where T : struct
7 {
8
9 /// <summary>
10 /// sbyte, byte, char, short, ushort, int, uint, long, ulong, float, double, decimal, bool struct 。
11 /// </summary>
12 /// <param name="count"></param>
13 [MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)]
14 public UnmanagedArray(int count)
15 : base(count, Marshal.SizeOf(typeof(T)))
16 {
17 }
18
19 /// <summary>
20 /// <paramref name="index"/> 。
21 /// </summary>
22 /// <param name="index"></param>
23 /// <returns></returns>
24 public T this[int index]
25 {
26 get
27 {
28 if (index < 0 || index >= this.Count)
29 throw new IndexOutOfRangeException("index of UnmanagedArray is out of range");
30
31 var pItem = this.Header + (index * elementSize);
32 //var obj = Marshal.PtrToStructure(pItem, typeof(T));
33 //T result = (T)obj;
34 T result = Marshal.PtrToStructure<T>(pItem);// works in .net 4.5.1
35 return result;
36 }
37 set
38 {
39 if (index < 0 || index >= this.Count)
40 throw new IndexOutOfRangeException("index of UnmanagedArray is out of range");
41
42 var pItem = this.Header + (index * elementSize);
43 //Marshal.StructureToPtr(value, pItem, true);
44 Marshal.StructureToPtr<T>(value, pItem, true);// works in .net 4.5.1
45 }
46 }
47
48 /// <summary>
49 /// 。
50 /// </summary>
51 /// <returns></returns>
52 public IEnumerable<T> GetElements()
53 {
54 if (!this.disposed)
55 {
56 for (int i = 0; i < this.Count; i++)
57 {
58 yield return this[i];
59 }
60 }
61 }
62 }
63
64 /// <summary>
65 /// 。
66 /// </summary>
67 public abstract class UnmanagedArrayBase : IDisposable
68 {
69
70 /// <summary>
71 /// 。
72 /// </summary>
73 public IntPtr Header { get; private set; }
74
75 /// <summary>
76 /// 。
77 /// </summary>
78 public int Count { get; private set; }
79
80 /// <summary>
81 /// 。
82 /// </summary>
83 protected int elementSize;
84
85 /// <summary>
86 /// 。( * )。
87 /// </summary>
88 public int ByteLength
89 {
90 get { return this.Count * this.elementSize; }
91 }
92
93
94 /// <summary>
95 /// 。
96 /// </summary>
97 /// <param name="elementCount"> 。</param>
98 /// <param name="elementSize"> 。</param>
99 [MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)]
100 protected UnmanagedArrayBase(int elementCount, int elementSize)
101 {
102 this.Count = elementCount;
103 this.elementSize = elementSize;
104
105 int memSize = elementCount * elementSize;
106 this.Header = Marshal.AllocHGlobal(memSize);
107
108 allocatedArrays.Add(this);
109 }
110
111 private static readonly List<IDisposable> allocatedArrays = new List<IDisposable>();
112
113 /// <summary>
114 /// <see cref="UnmanagedArray"/>。
115 /// </summary>
116 [MethodImpl(MethodImplOptions.Synchronized)]
117 public static void FreeAll()
118 {
119 foreach (var item in allocatedArrays)
120 {
121 item.Dispose();
122 }
123 allocatedArrays.Clear();
124 }
125
126 ~UnmanagedArrayBase()
127 {
128 Dispose();
129 }
130
131 #region IDisposable Members
132
133 /// <summary>
134 /// Internal variable which checks if Dispose has already been called
135 /// </summary>
136 protected Boolean disposed;
137
138 /// <summary>
139 /// Releases unmanaged and - optionally - managed resources
140 /// </summary>
141 /// <param name="disposing"><c>true</c> to release both managed and unmanaged resources; <c>false</c> to release only unmanaged resources.</param>
142 protected void Dispose(Boolean disposing)
143 {
144 if (disposed)
145 {
146 return;
147 }
148
149 if (disposing)
150 {
151 //Managed cleanup code here, while managed refs still valid
152 }
153 //Unmanaged cleanup code here
154 IntPtr ptr = this.Header;
155
156 if (ptr != IntPtr.Zero)
157 {
158 this.Count = 0;
159 this.Header = IntPtr.Zero;
160 Marshal.FreeHGlobal(ptr);
161 }
162
163 disposed = true;
164 }
165
166 /// <summary>
167 /// Performs application-defined tasks associated with freeing, releasing, or resetting unmanaged resources.
168 /// </summary>
169 public void Dispose()
170 {
171 this.Dispose(true);
172 GC.SuppressFinalize(this);
173 }
174
175 #endregion
176
177 }
UnmanagedArray
사용 방법(사용 방법)UnmanagedArray
Using UnamangedAray
internal static void TypicalScene()
{
const int count = 100;
// float
var floatArray = new UnmanagedArray<float>(count);
for (int i = 0; i < count; i++)
{
floatArray[i] = i;
}
for (int i = 0; i < count; i++)
{
var item = floatArray[i];
if (item != i)
{ throw new Exception(); }
}
// int
var intArray = new UnmanagedArray<int>(count);
for (int i = 0; i < count; i++)
{
intArray[i] = i;
}
for (int i = 0; i < count; i++)
{
var item = intArray[i];
if (item != i)
{ throw new Exception(); }
}
// bool
var boolArray = new UnmanagedArray<bool>(count);
for (int i = 0; i < count; i++)
{
boolArray[i] = i % 2 == 0;
}
for (int i = 0; i < count; i++)
{
var item = boolArray[i];
if (item != (i % 2 == 0))
{ throw new Exception(); }
}
// vec3
var vec3Array = new UnmanagedArray<vec3>(count);
for (int i = 0; i < count; i++)
{
vec3Array[i] = new vec3(i * 3 + 0, i * 3 + 1, i * 3 + 2);
}
for (int i = 0; i < count; i++)
{
var item = vec3Array[i];
var old = new vec3(i * 3 + 0, i * 3 + 1, i * 3 + 2);
if (item.x != old.x || item.y != old.y || item.z != old.z)
{ throw new Exception(); }
}
// foreach
foreach (var item in vec3Array.GetElements())
{
Console.WriteLine(item);
}
// , vec3Array 。
vec3Array.Dispose();
// , 。
UnmanagedArrayBase.FreeAll();
}
읽 기 및 쓰기 UnmanagedArrayUnmanagedArrayHelper
UnmanagedArray
public static class UnmanagedArrayHelper
{
///// <summary>
///// 1 (“T”) ,
///// </summary>
///// <typeparam name="T"></typeparam>
///// <param name="array"></param>
///// <returns></returns>
//public static unsafe T* FirstElement<T>(this UnmanagedArray<T> array) where T : struct
//{
// var header = (void*)array.Header;
// return (T*)header;
//}
/// <summary>
/// 。
/// </summary>
/// <param name="array"></param>
/// <returns></returns>
public static unsafe void* FirstElement(this UnmanagedArrayBase array)
{
var header = (void*)array.Header;
return header;
}
public static unsafe void* LastElement(this UnmanagedArrayBase array)
{
var last = (void*)(array.Header + (array.ByteLength - array.ByteLength / array.Length));
return last;
}
/// <summary>
/// 。
/// </summary>
/// <param name="array"></param>
/// <returns></returns>
public static unsafe void* TailAddress(this UnmanagedArrayBase array)
{
var tail = (void*)(array.Header + array.ByteLength);
return tail;
}
}
어떻게 사용 합 니까?이 유형 은 3 개의 확장 방법 을 실 현 했 습 니 다.UnmanagedArray
다음은 하나의 예 다.unsafe 방식 으로 UnmanagedArray
public static void TypicalScene()
{
int length = 1000000;
UnmanagedArray<int> array = new UnmanagedArray<int>(length);
UnmanagedArray<int> array2 = new UnmanagedArray<int>(length);
long tick = DateTime.Now.Ticks;
for (int i = 0; i < length; i++)
{
array[i] = i;
}
long totalTicks = DateTime.Now.Ticks - tick;
tick = DateTime.Now.Ticks;
unsafe
{
int* header = (int*)array2.FirstElement();
int* last = (int*)array2.LastElement();
int* tailAddress = (int*)array2.TailAddress();
int value = 0;
for (int* ptr = header; ptr <= last/*or: ptr < tailAddress*/; ptr++)
{
*ptr = value++;
}
}
long totalTicks2 = DateTime.Now.Ticks - tick;
Console.WriteLine("ticks: {0}, {1}", totalTicks, totalTicks2);// unsafe method works faster.
for (int i = 0; i < length; i++)
{
if (array[i] != i)
{
Console.WriteLine("something wrong here");
}
if (array2[i] != i)
{
Console.WriteLine("something wrong here");
}
}
array.Dispose();
array2.Dispose();
}
unsafe
{
vec3* header = (vec3*)vec3Array.FirstElement();
vec3* last = (vec3*)vec3Array.LastElement();
vec3* tailAddress = (vec3*)vec3Array.TailAddress();
int i = 0;
for (vec3* ptr = header; ptr <= last/*or: ptr < tailAddress*/; ptr++)
{
*ptr = new vec3(i * 3 + 0, i * 3 + 1, i * 3 + 2);
i++;
}
i = 0;
for (vec3* ptr = header; ptr <= last/*or: ptr < tailAddress*/; ptr++, i++)
{
var item = *ptr;
var old = new vec3(i * 3 + 0, i * 3 + 1, i * 3 + 2);
if (item.x != old.x || item.y != old.y || item.z != old.z)
{ throw new Exception(); }
}
}
2015-08-25StructLayout 와 Marshalas 로 복잡 한 struct 를 지원 합 니 다.
OpenGL 에서 UnmanagedArray
1 /// <summary>
2 /// Represents a 4x4 matrix.
3 /// </summary>
4 [StructLayout(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Ansi, Size = 4 * 4 * 4)]
5 public struct mat4
6 {
7 /// <summary>
8 /// Gets or sets the <see cref="vec4"/> column at the specified index.
9 /// </summary>
10 /// <value>
11 /// The <see cref="vec4"/> column.
12 /// </value>
13 /// <param name="column">The column index.</param>
14 /// <returns>The column at index <paramref name="column"/>.</returns>
15 public vec4 this[int column]
16 {
17 get { return cols[column]; }
18 set { cols[column] = value; }
19 }
20
21 /// <summary>
22 /// Gets or sets the element at <paramref name="column"/> and <paramref name="row"/>.
23 /// </summary>
24 /// <value>
25 /// The element at <paramref name="column"/> and <paramref name="row"/>.
26 /// </value>
27 /// <param name="column">The column index.</param>
28 /// <param name="row">The row index.</param>
29 /// <returns>
30 /// The element at <paramref name="column"/> and <paramref name="row"/>.
31 /// </returns>
32 public float this[int column, int row]
33 {
34 get { return cols[column][row]; }
35 set { cols[column][row] = value; }
36 }
37
38 /// <summary>
39 /// The columms of the matrix.
40 /// </summary>
41 [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 4)]
42 private vec4[] cols;
43 }
44
45 /// <summary>
46 /// Represents a four dimensional vector.
47 /// </summary>
48 [StructLayout(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Ansi, Size = 4 * 4)]
49 public struct vec4
50 {
51 public float x;
52 public float y;
53 public float z;
54 public float w;
55
56 public float this[int index]
57 {
58 get
59 {
60 if (index == 0) return x;
61 else if (index == 1) return y;
62 else if (index == 2) return z;
63 else if (index == 3) return w;
64 else throw new Exception("Out of range.");
65 }
66 set
67 {
68 if (index == 0) x = value;
69 else if (index == 1) y = value;
70 else if (index == 2) z = value;
71 else if (index == 3) w = value;
72 else throw new Exception("Out of range.");
73 }
74 }
75 }
mat4
메모:UnmanagedArray다음은 테스트 용례 다.
mat4 matrix = glm.scale(mat4.identity(), new vec3(2, 3, 4));
var size = Marshal.SizeOf(typeof(mat4));
size = Marshal.SizeOf(matrix);
UnmanagedArray<mat4> array = new UnmanagedArray<mat4>(1);
array[0] = matrix;
mat4 newMatirx = array[0]; // newMatrix should be equal to matrix
array.Dispose();
matrix 와 new Matrix 가 같다 면 상기 Attribute 설정 이 정확 하 다 는 것 을 설명 합 니 다.총결산
C\#+unsafe 가 없 는 비 위탁 관리 대수 그룹(large unmanaged array in c\#without'unsafe'keyword)에 관 한 이 글 은 여기까지 소개 되 었 습 니 다.더 많은 C\#unsafe 가 없 는 비 위탁 관리 대수 그룹 내용 은 우리 의 이전 글 을 검색 하거나 아래 의 관련 문장 을 계속 찾 아 보 세 요.앞으로 많은 응원 바 랍 니 다!
이 내용에 흥미가 있습니까?
현재 기사가 여러분의 문제를 해결하지 못하는 경우 AI 엔진은 머신러닝 분석(스마트 모델이 방금 만들어져 부정확한 경우가 있을 수 있음)을 통해 가장 유사한 기사를 추천합니다:
C#Task를 사용하여 비동기식 작업을 수행하는 방법라인이 완성된 후에 이 라인을 다시 시작할 수 없습니다.반대로 조인(Join)만 결합할 수 있습니다 (프로세스가 현재 라인을 막습니다). 임무는 조합할 수 있는 것이다. 연장을 사용하여 그것들을 한데 연결시키는 것이...
텍스트를 자유롭게 공유하거나 복사할 수 있습니다.하지만 이 문서의 URL은 참조 URL로 남겨 두십시오.
CC BY-SA 2.5, CC BY-SA 3.0 및 CC BY-SA 4.0에 따라 라이센스가 부여됩니다.