为什么 GCHandle.Alloc 不能 pin 包含引用的对象？

Question

我怀疑这个功能不存在的原因是实现起来很复杂，而且很少有人需要它。为了安全起见，您希望固定能够传递地工作，即您希望固定可到达对象的整个图。但这似乎并不是根本做不到的事情。

例如，假设您有以下课程：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
class SomeObject
{
    public SomeObject r;
}

您分配的方式如下：

SomeObject o = new SomeObject();

然后你尝试用以下方式固定它：

GCHandle oh = GCHandle.Alloc(o, GCHandleType.Pinned);

你会遇到可怕的：

Object contains non-primitive or non-blittable data.

好吧，好吧，我可以接受。但假设我可以访问 .NET 的垃圾收集器实现。会有什么障碍？以下是我看到的障碍：

1. 循环引用。
2. 您希望垃圾收集器将自身限制为应用程序堆内的对象。
3. 可能需要很长时间。
4. 使操作原子化会很困难/痛苦。

在我看来，GC 已经必须处理其中一些问题了。那么我忘记了什么？

注意：在你问“你想完成什么？”等问题之前，我问的目的是为了研究代码，不一定限于C#，也不一定限于CLR。我知道摆弄运行时自己的内存并不是典型的场景。无论如何，这不是一个纯粹的推测性问题。

注 2：另外，我不关心编组。我只是担心固定。

Answer 1

GC 只知道无论你接下来要做什么都是行不通的。你固定内存是有一个原因，肯定是为了给对象获取一个稳定的IntPtr。然后，您接下来将其传递给非托管代码。

然而，指向内存的内容存在问题。它包含一个指向托管对象的指针。每当另一个线程分配内存并触发集合时，该指针就会“随机”更改。这将对任何使用固定内存内容的代码造成严重破坏。没有办法获得稳定的指针，你无法“冻结”收集器。固定指针也不起作用，它只是将责任传递给下一个指向的对象。 GCHandle.Alloc 不会遍历整个依赖关系图来检查这一点，对于需要多长时间没有合适的上限。循环引用在托管代码中完全合法，但检测起来非常昂贵。固定整整一代人在技术上是可能的，这是一个非常艰难的僵局。 丑陋的问题，禁止它要简单得多。没什么大问题，反正 pinvoke 每天都会发生。