Буферы фиксированного размера в выражениях

Поиск члена (§7.3) буфера фиксированного размера выполняется точно так же, как поиск поля.

На буфер фиксированного размера можно ссылаться в выражении с помощью простого_имени (§7.5.2) или доступа_к_члену (§7.5.4).

При ссылке на член буфера фиксированного размера по простому имени результат такой же, как при доступе к члену в виде this.I, где I — член буфера фиксированного размера.

При доступе к члену в виде E.I если E имеет тип структуры и поиск члена I в этом типе структуры идентифицирует член фиксированного размера, E.I вычисляется и классифицируется следующим образом:

· если выражение E.I встречается не в небезопасном контексте, выдается ошибка времени компиляции;

· если E классифицируется как значение, выдается ошибка времени компиляции;

· иначе, если E является перемещаемой переменной (§18.3), а выражение E.I не является инициализатором_указателя_fixed (§18.6), выдается ошибка времени компиляции;

· иначе E ссылается на фиксированную переменную, а результатом выражения является указатель на первый элемент члена I буфера фиксированного размера в E. Результат имеет тип S*, где S — тип элемента I, и классифицируется как значение.

Доступ к последующим элементам буфера фиксированного размера можно получить с помощью операций с указателем от первого элемента. В отличие от доступа к массивам, доступ к элементам буфера фиксированного размера является небезопасной операцией без проверки диапазона.

В следующем примере объявляется и используется структура с членом, являющимся буфером фиксированного размера.

unsafe struct Font
{
public int size;
public fixed char name[32];
}

class Test
{
unsafe static void PutString(string s, char* buffer, int bufSize) {
int len = s.Length;
if (len > bufSize) len = bufSize;
for (int i = 0; i < len; i++) buffer[i] = s[i];
for (int i = len; i < bufSize; i++) buffer[i] = (char)0;
}

unsafe static void Main()
{
Font f;
f.size = 10;
PutString("Times New Roman", f.name, 32);
}
}

Проверка определенного присваивания

Буферы фиксированного размера не подлежат проверке определенного присваивания (§5.3), а члены буфера фиксированного размера игнорируются при проверке определенного присваивания переменным типа структуры.

Если самая дальняя переменная типа структуры, включающая элемент буфера фиксированного размера, является статической переменной, переменной экземпляра класса или элементом массива, элементы буфера фиксированного размера автоматически инициализируются своими значениями по умолчанию (§5.2). Во всех других случаях начальное содержимое буфера фиксированного размера является неопределенным.

Выделение стека

В небезопасном контексте объявление локальной переменной (§8.5.1) может включать инициализатор выделения стека, который выделяет память из стека вызова.

local-variable-initializer:
…
stackalloc-initializer

stackalloc-initializer:
stackalloc unmanaged-type [ expression ]

Неуправляемый_тип указывает тип элементов, которые будут сохраняться во вновь выделенном месте, а выражение указывает количество этих элементов. Совместно они указывают необходимый размер выделения. Так как размер выделения стека не может быть отрицательным, выдается ошибка времени компиляции, если число элементов задано константным_выражением, дающим в результате отрицательное значение.

Для инициализатора выделения стека в виде stackalloc T[E] требуется, чтобы T было неуправляемым типом (§18.2), а E — выражением типа int. Эта конструкция выделяет E * sizeof(T) байт из стека вызова и возвращает указатель (типа T*) на вновь выделенный блок. Если E — отрицательное значение, то поведение неопределенное. Если E равно нулю, то выделение не производится, а возвращаемый указатель определяется реализацией. Если не хватает памяти для выделения блока заданного размера, выдается System.StackOverflowException.

Содержимое вновь выделенной памяти неопределенное.

Инициализаторы выделения стека не разрешено использовать в блоках catch и finally (§8.10).

Не существует способа явного освобождения памяти, выделенной с помощью stackalloc. Все блоки выделенной стеку памяти, созданные во время выполнения члена функции, автоматически удаляются при возврате из члена функции. Это соответствует функции alloca, расширение, обычно встречающееся в реализациях C и C++.

В этом примере

using System;

class Test
{
static string IntToString(int value) {
int n = value >= 0? value: -value;
unsafe {
char* buffer = stackalloc char[16];
char* p = buffer + 16;
do {
*--p = (char)(n % 10 + '0');
n /= 10;
} while (n!= 0);
if (value < 0) *--p = '-';
return new string(p, 0, (int)(buffer + 16 - p));
}
}

static void Main() {
Console.WriteLine(IntToString(12345));
Console.WriteLine(IntToString(-999));
}
}

инициализатор stackalloc используется в методе IntToString для выделения буфера размером 16 символов в стеке. Этот буфер автоматически удаляется при возврате метода.