C# 如何将fixed与Array或T[]类型的变量一起使用？

我正在开发一个

IEqualityComparer

，它应该可以非常快速地比较基本类型的数组。我的计划是获取指向数组和

memcmp

它们的指针。像这样：

    public unsafe override bool Equals(T[] x, T[] y)
    {
        if (ReferenceEquals(x, y)) return true;
        if (x == null || y == null) return false;
        if (x.Length != y.Length) return false;

        var xArray = (Array)x;
        var yArray = (Array)y;
        fixed (void* xPtr = xArray) //compiler error 1
        fixed (T* yPtr = y) //compiler error 2
        {
            return memcmp(xPtr, yPtr, x.Length * this.elementSize);
        }
    }

固定语句不允许我固定

Array

或

T[]

有以下错误消息：

1. Cannot implicitly convert type 'System.Array' to 'void*'
2. Cannot take the address of, get the size of, or declare a pointer to a managed type ('T')

现在，我并不在乎我是如何做到这一点的（我并不致力于这个确切的方法）。我怎样才能

memcmp

two

T[]

知道

T

是一种基本类型/可blittable类型

---

我真的希望避免打开类型，并为每个感兴趣的类型创建专门的（和重复的）代码版本。由于性能限制，任何类型的反射解决方案都是不可行的（是的，我确实需要这里的性能-没有过早的优化警告，因为这是堆栈溢出的常见情况）.

我同意Daniel A.White的评论，他告诉您，这可能不会带来性能提升，但会因为封送到非托管代码等的开销而导致性能下降

话虽如此，您应该能够使用：

我知道T是一种基本类型/可飞行类型

你知道，编译器不知道。CLR要求固定对象中的所有内容都不能再由垃圾收集器移动。对于数组，它包括其数组元素。唯一符合条件的T类型是一个简单的值类型，一个可blittable的类型。泛型不提供将T约束为可blittable类型的方法

通常将memcmp（）的参数声明为字节[]。pinvoke marshaller随后已经做了正确的事情，并将在调用memcmp（）之前锁定字节[]数组。但是，这也不起作用，因为您也无法轻松地将T[]转换为字节[]。你得把自己绑在把手上。相应地将memcmp（）参数声明为IntPtr，而不是byte[]

---

可以工作的类型子集在实践中足够小，只考虑编写方法重载而不是泛型方法。它现在使pinvoke封送器能够处理固定，并相应地重载memcmp（）函数声明。

您可以为要比较的每种数组编写单独的p/Invoke前端。我知道你不是真的想专门研究t，但我认为开销不是太大

这有点像黑客，因为我为同一个API函数定义了多个具有不同签名的p/Invoke方法，但通过这样做，我可以利用p/Invoke编组支持

（请注意，只有源数据确实是一个字节数组时，memcmp返回值的符号才有意义。如果给它一个int数组，则只应将返回值与零进行比较并忽略其符号。它所暗示的顺序对int没有意义。）

例如，以下代码为我打印以下内容（发布版本，而不是调试版本）：

请注意，byte[]测试使用的是字节，因此比较的字节数是int[]测试使用的字节数的四分之一。托管代码进行相同数量的比较，因此速度相对较慢

比较int数组的时间并没有很大差别，但是比较字节数组的时间差别很大。这对我来说意味着可能存在一种管理优化，它使用fixed从字节数组中获取指向int的指针，以便一次比较4个字节（在末尾可能会有一些额外的字节不适合int）

我还认为您可以编写一个多线程托管版本（使用“int*”优化来比较字节数组），它比非托管memcmp（）快得多，而非托管memcmp（）当然不是多线程的（据我所知）

不管怎样，这是我的测试代码。记住，发布构建，而不是调试

using System;
using System.Diagnostics;
using System.Runtime.InteropServices;


namespace Demo
{
    public static class Program
    {
        private static void Main(string[] args)
        {
            int[] a1 = new int[1000000];
            int[] a2 = new int[1000000];

            for (int i = 0; i < a1.Length-1; ++i)
            {
                a1[i] = i;
                a2[i] = i;
            }

            a1[a1.Length-1] = 1;
            a2[a1.Length-1] = 2;

            byte[] b1 = new byte[1000000];
            byte[] b2 = new byte[1000000];

            for (int i = 0; i < b1.Length-1; ++i)
            {
                b1[i] = (byte)i;
                b2[i] = (byte)i;
            }

            b1[a1.Length-1] = 1;
            b2[a1.Length-1] = 2;

            Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();
            testWithMemCmp(a1, a2);
            sw.Stop();
            Console.WriteLine("MemCmp with ints took " + sw.Elapsed);

            sw.Restart();
            testWithManagedMemCmp(a1, a2);
            sw.Stop();
            Console.WriteLine("ManagedMemCmp with ints took " + sw.Elapsed);

            sw.Restart();
            testWithMemCmp(b1, b2);
            sw.Stop();
            Console.WriteLine("MemCmp with bytes took " + sw.Elapsed);

            sw.Restart();
            testWithManagedMemCmp(b1, b2);
            sw.Stop();
            Console.WriteLine("ManagedMemCmp with bytes took " + sw.Elapsed);
        }

        private static void testWithMemCmp(int[] a1, int[] a2)
        {
            for (int j = 0; j < COUNT; ++j)
            {
                MemCmp(a1, a2);
            }
        }

        private static void testWithMemCmp(byte[] a1, byte[] a2)
        {
            for (int j = 0; j < COUNT; ++j)
            {
                MemCmp(a1, a2);
            }
        }

        private static void testWithManagedMemCmp(int[] a1, int[] a2)
        {
            for (int j = 0; j < COUNT; ++j)
            {
                ManagedMemCmp(a1, a2);
            }
        }

        private static void testWithManagedMemCmp(byte[] a1, byte[] a2)
        {
            for (int j = 0; j < COUNT; ++j)
            {
                ManagedMemCmp(a1, a2);
            }
        }

        public static bool ManagedMemCmp(int[] a1, int[] a2)
        {
            if (a1 == null || a2 == null || a1.Length != a2.Length)
            {
                throw new InvalidOperationException("Arrays are null or different lengths.");
            }

            for (int i = 0; i < a1.Length; ++i)
            {
                if (a1[i] != a2[i])
                {
                    return false;
                }
            }

            return true;
        }

        public static bool ManagedMemCmp(byte[] a1, byte[] a2)
        {
            if (a1 == null || a2 == null || a1.Length != a2.Length)
            {
                throw new InvalidOperationException("Arrays are null or different lengths.");
            }

            for (int i = 0; i < a1.Length; ++i)
            {
                if (a1[i] != a2[i])
                {
                    return false;
                }
            }


            return true;
        }

        public static bool MemCmp(byte[] a1, byte[] a2)
        {
            if (a1 == null || a2 == null || a1.Length != a2.Length)
            {
                throw new InvalidOperationException("Arrays are null or different lengths.");
            }

            return memcmp(a1, a2, new UIntPtr((uint)a1.Length)) == 0;
        }

        public static bool MemCmp(int[] a1, int[] a2)
        {
            if (a1 == null || a2 == null || a1.Length != a2.Length)
            {
                throw new InvalidOperationException("Arrays are null or different lengths.");
            }

            return memcmp(a1, a2, new UIntPtr((uint)(a1.Length * sizeof(int)))) == 0;
        }

        [DllImport("msvcrt.dll")]
        private static extern int memcmp(byte[] a1, byte[] a2, UIntPtr count);

        [DllImport("msvcrt.dll")]
        private static extern int memcmp(int[] a1, int[] a2, UIntPtr count);

        private const int COUNT = 10000;
    }
}

使用系统；
使用系统诊断；
使用System.Runtime.InteropServices；
名称空间演示
{
公共静态类程序
{
私有静态void Main（字符串[]args）
{
int[]a1=新int[1000000]；
int[]a2=新int[1000000]；
对于（int i=0；iMemCmp with ints took 00:00:08.0768666
ManagedMemCmp with ints took 00:00:10.3750453
MemCmp with bytes took 00:00:01.8740001
ManagedMemCmp with bytes took 00:00:09.2885763

using System;
using System.Diagnostics;
using System.Runtime.InteropServices;


namespace Demo
{
    public static class Program
    {
        private static void Main(string[] args)
        {
            int[] a1 = new int[1000000];
            int[] a2 = new int[1000000];

            for (int i = 0; i < a1.Length-1; ++i)
            {
                a1[i] = i;
                a2[i] = i;
            }

            a1[a1.Length-1] = 1;
            a2[a1.Length-1] = 2;

            byte[] b1 = new byte[1000000];
            byte[] b2 = new byte[1000000];

            for (int i = 0; i < b1.Length-1; ++i)
            {
                b1[i] = (byte)i;
                b2[i] = (byte)i;
            }

            b1[a1.Length-1] = 1;
            b2[a1.Length-1] = 2;

            Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();
            testWithMemCmp(a1, a2);
            sw.Stop();
            Console.WriteLine("MemCmp with ints took " + sw.Elapsed);

            sw.Restart();
            testWithManagedMemCmp(a1, a2);
            sw.Stop();
            Console.WriteLine("ManagedMemCmp with ints took " + sw.Elapsed);

            sw.Restart();
            testWithMemCmp(b1, b2);
            sw.Stop();
            Console.WriteLine("MemCmp with bytes took " + sw.Elapsed);

            sw.Restart();
            testWithManagedMemCmp(b1, b2);
            sw.Stop();
            Console.WriteLine("ManagedMemCmp with bytes took " + sw.Elapsed);
        }

        private static void testWithMemCmp(int[] a1, int[] a2)
        {
            for (int j = 0; j < COUNT; ++j)
            {
                MemCmp(a1, a2);
            }
        }

        private static void testWithMemCmp(byte[] a1, byte[] a2)
        {
            for (int j = 0; j < COUNT; ++j)
            {
                MemCmp(a1, a2);
            }
        }

        private static void testWithManagedMemCmp(int[] a1, int[] a2)
        {
            for (int j = 0; j < COUNT; ++j)
            {
                ManagedMemCmp(a1, a2);
            }
        }

        private static void testWithManagedMemCmp(byte[] a1, byte[] a2)
        {
            for (int j = 0; j < COUNT; ++j)
            {
                ManagedMemCmp(a1, a2);
            }
        }

        public static bool ManagedMemCmp(int[] a1, int[] a2)
        {
            if (a1 == null || a2 == null || a1.Length != a2.Length)
            {
                throw new InvalidOperationException("Arrays are null or different lengths.");
            }

            for (int i = 0; i < a1.Length; ++i)
            {
                if (a1[i] != a2[i])
                {
                    return false;
                }
            }

            return true;
        }

        public static bool ManagedMemCmp(byte[] a1, byte[] a2)
        {
            if (a1 == null || a2 == null || a1.Length != a2.Length)
            {
                throw new InvalidOperationException("Arrays are null or different lengths.");
            }

            for (int i = 0; i < a1.Length; ++i)
            {
                if (a1[i] != a2[i])
                {
                    return false;
                }
            }


            return true;
        }

        public static bool MemCmp(byte[] a1, byte[] a2)
        {
            if (a1 == null || a2 == null || a1.Length != a2.Length)
            {
                throw new InvalidOperationException("Arrays are null or different lengths.");
            }

            return memcmp(a1, a2, new UIntPtr((uint)a1.Length)) == 0;
        }

        public static bool MemCmp(int[] a1, int[] a2)
        {
            if (a1 == null || a2 == null || a1.Length != a2.Length)
            {
                throw new InvalidOperationException("Arrays are null or different lengths.");
            }

            return memcmp(a1, a2, new UIntPtr((uint)(a1.Length * sizeof(int)))) == 0;
        }

        [DllImport("msvcrt.dll")]
        private static extern int memcmp(byte[] a1, byte[] a2, UIntPtr count);

        [DllImport("msvcrt.dll")]
        private static extern int memcmp(int[] a1, int[] a2, UIntPtr count);

        private const int COUNT = 10000;
    }
}