垃圾收集器可以在调用期间移动结构吗？

Question

我正在实现一个基于堆栈的向量类型，如下所示：

    [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
    public struct VectorI16x8 {
        public short s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7;
        public short this[int i] {
            get => UnsafeValues[i];
            set => UnsafeValues[i] = value;
        }
        public int Length => 8;
        private Span<short> UnsafeValues => MemoryMarshal.CreateSpan(ref s0, Length);
    }

很明显，如果我将

UnsafeValues

公开，则该结构体的值可能会在内存中移动（即使没有垃圾收集器），从而导致

Span

内出现悬空引用或导致

Span 

指向不正确的实例。

但是，不太清楚的是在我的结构实现中私下使用这样的跨度是否安全。我的问题是：我是否可以假设我的结构的

this

在索引器执行期间不会移动（这意味着由

UnsafeValues

创建的跨度将保持有效），或者我是否必须使用

fixed

块来实现此目的安全吗？

Answer 1

您不需要为此使用

fixed

块；简而言之，GC 是“必需的”来处理这种情况。 Span 本质上与任何其他“内部指针”没有什么不同 - 并且相同的问题可以通过结构体中调用 DoSomething(ref s0)、

DoSomethingElse(in s1)

等的某些方法引发。这是

why

托管指针的一部分 (ref 、

Span<T>

等）只能存储在堆栈上，而不是作为类型上的字段（

ref struct

除外） - 以便 GC 知道在哪里检查它们（它需要遍历堆栈帧

anyay

，以检查 fixed 标记等 - 这些只是当地人的特殊标记）。 GC 是否通过决定不移动这些区域（就像它们是

fixed

）或修复引用（在暂停期间）来处理此问题是 GC 的实现细节。