Cómo poner a cero la memoria asignada por Marshal.AllocHGlobal?

Question

Estoy asignando un poco de memoria no administrada en mi aplicación a través de Marshal.AllocHGlobal. Estoy copiando un conjunto de bytes a esta ubicación y convirtiendo el segmento resultante de la memoria a struct antes de liberar la memoria nuevamente a través del Marshal.FreeHGlobal.

Aquí está el método:

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; 
} 

Esto funciona en su mayor parte, sin embargo si tengo menos bytes que el tamaño de la struct requiere, entonces los valores 'al azar' se asignan a los últimos campos (soy usando LayoutKind.Sequential en la estructura de destino). Me gustaría poner a cero estos campos colgantes de la manera más eficiente posible.

Por contexto, este código deserializa mensajes de multidifusión de alta frecuencia enviados desde C++ en Linux.

Aquí es un caso de prueba en su defecto:

// 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; 
} 

Al ejecutar esta prueba en repetidas ocasiones hace que la segunda aserción a fallar con un valor diferente cada vez.

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EDITAR

Al final, solía leppie's suggestion de ir unsafe y usando stackalloc. Esto asignó una matriz de bytes que se puso a cero según sea necesario, y un rendimiento mejorado de entre 50% y 100%, dependiendo del tamaño del mensaje (los mensajes más grandes tuvieron un mayor beneficio).

El método final terminó pareciéndose:

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)); 
    } 
} 

Desafortunadamente esto todavía requiere una llamada a Marshal.PtrToStructure para convertir los bytes en el tipo de destino.

Answer 1

¿Por qué no simplemente comprobar si start + length está dentro de typesize?

BTW: Me gustaría ir unsafe aquí y usar un bucle for para poner a cero la memoria adicional.

Eso también le dará la ventaja de usar stackalloc que es mucho más seguro y más rápido que AllocGlobal.

Answer 2

Nunca antes había hecho esto en C#, pero encontré Marshal.WriteByte (IntPtr, Int32, Byte) en MSDN. Pruébalo.

Answer 3

Sí como Jon Seigel Dicho esto, usted puede poner a cero a cabo utilizando Marshal.WriteByte

En el siguiente ejemplo, ajustar a cero la memoria intermedia antes de copiar la estructura.

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 4

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

Answer 5

Esto funciona bien en 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 6

Creo que la mejor manera de poner a cero un buffer es esto, si usted no quiere o no puede ir a la otra manera:

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

Answer 7

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); 
} 

creo que le resultará ser varias veces más rápido que nos en wrights de 64 bits en lugar de wrights de 8 bits (que aún necesita para los últimos bytes).