Come azzerare la memoria allocata da Marshal.AllocHGlobal?

Question

Io sono l'allocazione della memoria non gestita nella mia applicazione via Marshal.AllocHGlobal. Sto quindi copiare un insieme di byte da questa posizione e convertire il segmento risultante di memoria a un struct prima di liberare nuovamente la memoria tramite Marshal.FreeHGlobal.

Ecco il metodo:

public static T Deserialize<T>(byte[] messageBytes, int start, int length)
    where T : struct
{
    if (start + length > messageBytes.Length)
        throw new ArgumentOutOfRangeException();

    int typeSize = Marshal.SizeOf(typeof(T));
    int bytesToCopy = Math.Min(typeSize, length);

    IntPtr targetBytes = Marshal.AllocHGlobal(typeSize);
    Marshal.Copy(messageBytes, start, targetBytes, bytesToCopy);

    if (length < typeSize)
    {
        // Zero out additional bytes at the end of the struct
    }

    T item = (T)Marshal.PtrToStructure(targetBytes, typeof(T));
    Marshal.FreeHGlobal(targetBytes);
    return item;
}

Questo funziona per la maggior parte, se ho meno byte rispetto alla dimensione del struct richiede, quindi i valori 'casuali' vengono assegnati agli ultimi campi (sto usando LayoutKind.Sequential sul struct di destinazione). Mi piacerebbe azzerare questi campi appesi nel modo più efficiente possibile.

Per contesto, questo codice è deserializzazione messaggi multicast ad alta frequenza inviati da C ++ su Linux.

Ecco un banco di prova in mancanza:

// Give only one byte, which is too few for the struct
var s3 = MessageSerializer.Deserialize<S3>(new[] { (byte)0x21 });
Assert.AreEqual(0x21, s3.Byte);
Assert.AreEqual(0x0000, s3.Int); // hanging field should be zero, but isn't

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Ansi, Pack = 1)]
private struct S3
{
    public byte Byte;
    public int Int;
}

Esecuzione questa prova ripetutamente provoca la seconda asserzione di riuscire con un valore diverso ogni volta.

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Modifica

Alla fine, ho usato leppie di suggerimento di andare unsafe e utilizzando stackalloc. Questo allocato un array di byte che è stato azzerato, se necessario, e throughput migliorato tra il 50% e il 100%, a seconda della dimensione dei messaggi (messaggi più grandi scaglie maggiore beneficio).

L'ultimo metodo ha finito simile al seguente:

public static T Deserialize<T>(byte[] messageBytes, int startIndex, int length)
    where T : struct
{
    if (length <= 0)
        throw new ArgumentOutOfRangeException("length", length, "Must be greater than zero.");
    if (startIndex < 0)
        throw new ArgumentOutOfRangeException("startIndex", startIndex, "Must be greater than or equal to zero.");
    if (startIndex + length > messageBytes.Length)
        throw new ArgumentOutOfRangeException("length", length, "startIndex + length must be <= messageBytes.Length");

    int typeSize = Marshal.SizeOf(typeof(T));
    unsafe
    {
        byte* basePtr = stackalloc byte[typeSize];
        byte* b = basePtr;
        int end = startIndex + Math.Min(length, typeSize);
        for (int srcPos = startIndex; srcPos < end; srcPos++)
            *b++ = messageBytes[srcPos];
        return (T)Marshal.PtrToStructure(new IntPtr(basePtr), typeof(T));
    }   
}

Purtroppo questo richiede ancora una chiamata a Marshal.PtrToStructure per convertire i byte nel tipo di destinazione.

Answer 1

Perché non solo verificare se start + length è a typesize?

A proposito:. Vorrei solo andare unsafe qui e utilizzare un ciclo for per azzerare la memoria aggiuntiva

Anche questo vi darà il vantaggio di utilizzare stackalloc che è molto più sicuro e più veloce di AllocGlobal.

Answer 2

[DllImport("kernel32.dll")]
static extern void RtlZeroMemory(IntPtr dst, int length);
...
RtlZeroMemory(targetBytes, typeSize);

Answer 3

Questo funziona bene su Windows:

namespace KernelPInvoke
{
    /// <summary>
    /// Implements some of the C functions declared in string.h
    /// </summary>
    public static class MemoryWrapper
    {
        [DllImport("kernel32.dll", EntryPoint = "CopyMemory", SetLastError = false)]
        static extern void CopyMemory(IntPtr destination, IntPtr source, uint length);

        [DllImport("kernel32.dll", EntryPoint = "MoveMemory", SetLastError = false)]
        static extern void MoveMemory(IntPtr destination, IntPtr source, uint length);

        [DllImport("kernel32.dll", EntryPoint = "RtlFillMemory", SetLastError = false)]
        static extern void FillMemory(IntPtr destination, uint length, byte fill);
    }

    var ptr = Marshal.AllocHGlobal(size);
    try
    {
        MemoryWrapper.FillMemory(ptr, size, 0);
        // further work...
    }
    finally
    {
        Marshal.FreeHGlobal(ptr);
    }
}

Answer 4

Sì, come ha detto Jon Seigel, è possibile azzerare fuori usando Marshal.WriteByte

Nel seguente esempio, azzerare il buffer prima di copiare lo struct.

if (start + length > messageBytes.Length) 
    throw new ArgumentOutOfRangeException();   
int typeSize = Marshal.SizeOf(typeof(T));    
int bytesToCopy = Math.Min(typeSize, length);   
IntPtr targetBytes = Marshal.AllocHGlobal(typeSize);  
//zero out buffer
for(int i=0; i < typeSize; i++)
{
    Marshal.WriteByte(targetBytes, i, 0);
}
Marshal.Copy(messageBytes, start, targetBytes, bytesToCopy); 

Answer 5

Non ho mai fatto questa roba in C # prima, ma ho trovato Marshal.WriteByte (IntPtr, Int32, Byte) in MSDN. Provare che fuori.

Answer 6

for(int i=0; i < buffSize / 8; i += 8 )
{
    Marshal.WriteInt64(buffer, i, 0x00);
}

for(int i= buffSize % 8 ; i < -1 ; i-- )
{
    Marshal.WriteByte (buffer, buffSize - i, 0x00);
}

Credo che lo troverete ad essere molte volte più veloce utilizzando 64 wrights bit invece di 8 wrights bit (che è ancora necessario per gli ultimi pochi byte).

Answer 7

Credo che il modo migliore per azzerare un buffer è questo, se non si vuole, o non può andare dall'altra parte:

for(int i=0; i<buffSize; i++)
{
    Marshal.WriteByte(buffer, i, 0x00);
}