關于非托管內存的釋放問題

硬件：大華sdk

軟件平臺：win10+vs2015

背景：近期在做大華工業相機SDK的采集的時候，用到Marshal.copy，將托管的代碼轉換成非托管的指針內存，由于沒有及時釋放內存指針，導致pc的內存一直上漲，通過查看代碼之后發現是因為內存指針的原因，所以使用 Marshal.FreeHGlobal(pData);去釋放了托管的內存指針，在循環運行的時候才沒有導致內存上漲，并且通過這此的測試，發現在循環采集的過程中，將RGB的格式轉換成Hobject，Hobject類型的iamge圖像可以不去dispose，不會導致內存溢出，這個和我之前的認知是有些不一樣的，原先在循環采集的過程中，我都會去dispose，并且防止釋放的不干凈還會用gc.collet，但是現在測試之后發現不去釋放也可以，所以就沒有去釋放，這樣一來就方便我對內存里面的數據進行提取了，而不用去擔心被dispose了。

托管內存與非托管內存之間的轉換

c#有自己的內存回收機制，所以在c#中我們可以只new，不用關心怎樣delete，c#使用gc來清理內存，這部分內存就是managed memory，大部分時候我們工作于c#環境中，都是在使用托管內存，然而c#畢竟運行在c++之上，有的時候，（比如可能我們需要引入一些第三方的c++或native代碼的庫，在Unity3d開發中很常見）我們需要直接在c#中操縱非托管的代碼，這些non-managed memory我們就需要自己去處理他們的申請和釋放了， c# 中提供了一些接口，完成托管和非托管之間的轉換，以及對這部分內存的操作。

基本上有以下幾種：

1.managed memory-> unmanaged memory

比如在c#中調用第三方的某個c++庫，庫中有個函數是void func(float * data, int length).我們需要傳入給data的就應該是一個非托管的代碼（why？首先傳入托管的內存，c#層很可能會把它gc掉，而c++還在使用，而且托管的mem它的指針地址可能會發生改變，因此直接傳給c++可能拿到的地址是錯誤的）

代碼如下：

using System.Runtime.InteropServices;
float[] _managed_data ?=... // this is the c# managed data
GCHandle unmanaged_data_handle = GCHandle.Alloc(_managed_data, GCHandleType.Pinned); //這里將標記_managed_data暫時不能被gc回收，并且固定對象的地址
func(unmanaged_data_handle.AddrOfPinnedObject(),_managed_data.Length);//這里將拿到非托管內存的固定地址，傳給c++
unmanaged_data_handle.Free();//使用完畢后，將其handle free，這樣c#可以正常gc這塊內存

2.un-managed memory->managed memory

在c++中返回一個un-managed mem給c#使用。

有時需要在c++中分配一塊處理好的內存，然后返回給c#來使用，如c++中某個接口 int func(int** data) (注意這里要使用指針的指針，因為data是得到的結果)

IntPtr unmanaged_ptr=IntPtr.Zero; //定義這個c#中用來接收c++返回數據的指針類型
int length = func(out unmanaged_ptr )；//調用c++的函數，使unmanaged_ptr指向c++里分配的內存，注意這里用out ，才能與c++里面的**匹配。
byte[] managed_data = new byte[length];
Marshal.Copy(unmanaged_ptr, managed_data, 0, length);//將非托管內存拷貝成托管內存，才能在c#里面使用
Marshal.FreeHGlobal(unmanaged_ptr);//釋放非托管的內存

3.在c#直接申請一個un-managed mem傳給c++

有時需要直接在c#開辟一塊非托管的內存，傳給c++用，這塊內存同樣可以在c#中用后銷毀。

代碼如下

IntPtr unmanaged_data_prt = Marshal. AllocHGlobal(100);// 直接分配100 byte的內存
func(unmanaged_data_prt);//傳給c++使用
Marshal.FreeHGlobal(unmanaged_data_prt);使用后銷毀非托管內存

此外 Marshal類里面還有很多處理非托管內存的方法。

備注

托管內存和非托管內存在c#里面可以互相自由的轉化，主要通過Marshal類和GCHandle類，編程時只要注意非托管的內存一定要負責好釋放就可以了。

總結