掌握C#不安全代码（Unsafe Code）与指针操作详解（副标题：C#指针使用入门与内存管理实战教程）

什么是C#中的不安全代码？

默认情况下，C#运行在.NET的托管环境中，由垃圾回收器（GC）自动管理内存，避免了常见的内存泄漏和野指针问题。然而，在某些高性能计算、互操作（如调用C/C++库）或硬件驱动开发场景中，我们需要绕过这些安全机制，直接访问内存地址——这就是C# unsafe代码存在的意义。

使用不安全代码需要显式启用，并用 unsafe 关键字标记代码块或方法。

如何启用不安全代码？

在Visual Studio中，右键点击项目 → 属性 → 生成 → 勾选“允许不安全代码”。如果你使用命令行编译，需添加 -unsafe 参数。

C#指针的基本语法

在C#中，指针只能在 unsafe 上下文中使用。指针变量的声明方式如下：

int* p;          // 指向int类型的指针char* c;         // 指向char类型的指针double* d;       // 指向double类型的指针

要获取变量的地址，使用取地址运算符 &；要访问指针指向的值，使用解引用运算符 *。

完整示例：使用指针修改变量值

using System;class Program{    static void Main()    {        int number = 42;        // 启用不安全代码块        unsafe        {            int* p = &number;   // 获取number的地址            Console.WriteLine($"原始值: {number}");            Console.WriteLine($"指针地址: {(long)p:X}");            *p = 100;           // 通过指针修改值            Console.WriteLine($"修改后值: {number}");        }    }}

输出结果：

原始值: 42指针地址: 7FFD12345678修改后值: 100

固定对象（fixed）与垃圾回收

由于C#的垃圾回收器可能会移动堆上的对象，导致指针失效，因此在对托管对象（如数组、字符串）使用指针时，必须使用 fixed 语句将其“固定”在内存中。

unsafe{    int[] numbers = { 10, 20, 30 };    // 固定数组，防止GC移动    fixed (int* p = numbers)    {        for (int i = 0; i < 3; i++)        {            Console.WriteLine($"[{i}] = {*(p + i)}");        }    } // 数组在此处解除固定}

何时使用C#不安全代码？

• 高性能图像/音频处理（如逐像素操作）
• 与C/C++原生库进行P/Invoke互操作
• 实现低延迟系统（如游戏引擎、实时交易系统）
• 解析二进制数据结构（如网络协议、文件格式）

需要注意的是，C#指针使用虽然强大，但也带来了内存安全风险。务必确保指针不越界、不悬空，并尽量限制不安全代码的范围。

总结

通过本教程，你已经掌握了C# unsafe代码的基础知识、指针声明与使用、fixed语句的作用，以及典型应用场景。记住：C#内存操作是一把双刃剑，合理使用能极大提升程序性能，滥用则可能导致崩溃或安全漏洞。

希望这篇C#不安全代码教程对你有所帮助！动手实践是掌握指针的关键，不妨尝试修改示例代码，加深理解。