指向具有托管字段的“ref struct”指针的 C# 安全问题。忽略警告 CS8500

问：

请考虑以下代码：

    public class SomeClass
    {
        public bool someBool;
    }

    public ref struct RefStructWithManagedFields
    {
        private SomeClass? _managedField;

        internal void SetSomethingManaged(SomeClass something)
        {
            _managedField = something;
        }
        internal SomeClass? GetSomethingManaged()
        {
            return _managedField;
        }
    }

    public unsafe ref struct RefStructWithPointer
    {
        /// emits warning CS8500:
        /// "This takes the address of, gets the size of, or declares a pointer to a managed type ('RefStructWithManagedFields')
        private readonly RefStructWithManagedFields* _pointer;

        public ref RefStructWithManagedFields RefField { get => ref *_pointer; }

        internal RefStructWithPointer(RefStructWithManagedFields* pointer)
        {
            _pointer = pointer;
        }
    }


    class SomeContext
    {
        private SomeClass someClass = new();

        public void DoSomething(ref RefStructWithPointer structWithPointer)
        {
            // set a managed field  on a struct internally referenced  with a pointer
            structWithPointer.RefField.SetSomethingManaged(someClass);
        }
    }
    class AnotherContext
    {
        public void DoSomething(ref RefStructWithPointer structWithPointer)
        {
            // get a managed field from a struct internally referenced with a pointer
            SomeClass? someOtherClass = structWithPointer.RefField.GetSomethingManaged();
            Console.WriteLine(someOtherClass?.someBool);
        }
    }

    public class Program
    {
        static SomeContext someContext = new();
        static AnotherContext anotherContext = new();

        unsafe static void Main()
        {
            RefStructWithManagedFields foo = default;

            /// emits warning CS8500:
            /// "This takes the address of, gets the size of, or declares a pointer to a managed type ('RefStructWithManagedFields')
            RefStructWithPointer bar = new(&foo);

            someContext.DoSomething(ref bar);

            /// garbage for the sake of argument
            GeneratedALotOfGarbage();
            GC.Collect();

            anotherContext.DoSomething(ref bar);
        }
    }

Program传递一个 （），该 （） 包含指向另一个带有托管字段 （） 的指针。指针在外部是隐藏的，因为它是作为 .这可以通过从 C# 11.0 开始的“ref 字段”来完成，但是，我绑定到 9.0ref structRefStructWithPointerref structRefStructWithManagedFieldsref property

据我了解，直接获取指向托管引用的指针是不安全的，因为 GC 可能会移动它，因此指针可能无效。如果需要指针，则必须通过作用域内的关键字来“修复”它。fixed

获取指向任何指针也可能是不安全的，因为该结构可能作为另一个类的字段存在于堆中，因此，如果您想要指针，也必须“修复”它。但是，如果它是本地范围的 var（分配的堆栈），编译器将允许您避免修复它。struct

在没有修复的情况下，也允许使用指向 a 的指针，因为它可以确保存在于堆栈上。ref struct

我不明白的是，当这些结构包含托管引用时，编译器会发出警告。我知道这些托管引用本身可以移动，因为它们在堆上。但是，如果我们不是直接指向它们，而是指向包含它们的结构。为什么它很危险？

如果一个类通过 GC 移动，则必须更新对它的所有引用。因此，我假设包含在 中的托管引用也将得到更新。在任何安全的上下文中，其中的引用始终是安全的。如果“指向”结构存在于堆栈上，为什么不能通过指针（指向结构体）访问它？结构中包含的引用不会更新吗？ref structref struct

在提供的示例中，是否有任何方式可以调用或可能很危险？为什么？GetSomethingManaged()SetSomethingManaged()

我无法复制这种情况很危险。我不明白通过指针访问带有托管字段的 ref-struct 背后的危险，我理解的让我觉得它是安全的，而真正危险的是别的东西。