笔记（一）

IntPtr

IntPtr（也叫 “整数指针”）是 C# 中定义在 System 命名空间下的值类型，专门用于表示指针的内存地址

• 它的大小会适配当前操作系统的位数（32 位系统占 4 字节，64 位系统占 8 字节），无需手动区分；

• 是安全的 “托管指针类型”，可以在托管代码中安全地操作非托管内存 / 资源（比如调用 C++ 写的 DLL、操作硬件地址等）；

• 不能直接像 C++ 指针那样解引用，但可以通过 Marshal 类间接操作指向的内存。

用法：

1. 调用非托管 API（如 Windows API、C/C++ 编写的 DLL）：很多非托管函数的参数 / 返回值是内存地址，需要用 IntPtr 传递；

2. 操作非托管内存：比如通过 Marshal.AllocHGlobal 分配非托管内存，返回的就是 IntPtr 类型的地址；

3. 跨平台适配：自动适配 32/64 位系统，避免手动定义 int（32 位）或 long（64 位）来存储地址。

        IntPtr ptr1 = IntPtr.Zero; // 空指针（地址0）
        IntPtr ptr2 = new IntPtr(123456); // 用数值初始化地址
        IntPtr ptr3 = IntPtr.Add(ptr2, 4); // 地址偏移4字节（相当于 ptr2 + 4）

        // 2. 转换（IntPtr ↔ 数值）
        long addressValue = ptr2.ToInt64(); // 转成long（兼容64位）
        int addressValue32 = ptr2.ToInt32(); // 转成int（仅32位系统安全）
        IntPtr ptr4 = new IntPtr(addressValue); // 数值转回IntPtr

        // 3. 判断是否为空指针
        if (ptr1 == IntPtr.Zero)
        {
            Console.WriteLine("ptr1 是空指针");
        }

实例:调用非托管 API（以 Windows API 为例）

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

class Win32ApiDemo
{
    // 导入Windows API（非托管函数）
    [DllImport("user32.dll", CharSet = CharSet.Unicode)]
    public static extern int GetWindowTextLength(IntPtr hWnd);

    static void Main()
    {
        // 获取当前控制台窗口的句柄（示例）
        IntPtr consoleHandle = System.Diagnostics.Process.GetCurrentProcess().MainWindowHandle;
        
        // 调用API，传递IntPtr类型的句柄
        int textLength = GetWindowTextLength(consoleHandle);
        
        Console.WriteLine($"控制台窗口文本长度: {textLength}");
    }
}

 

实例:操作非托管内存

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

class UnmanagedMemoryDemo
{
    static void Main()
    {
        // 1. 分配100字节的非托管内存，返回内存地址（IntPtr）
        IntPtr unmanagedPtr = Marshal.AllocHGlobal(100);
        
        try
        {
            // 2. 向非托管内存写入数据
            string text = "Hello IntPtr";
            Marshal.StringToHGlobalUni(text, unmanagedPtr);
            
            // 3. 从非托管内存读取数据
            string readText = Marshal.PtrToStringUni(unmanagedPtr);
            Console.WriteLine("从非托管内存读取的内容: " + readText);
        }
        finally
        {
            // 4. 释放非托管内存（必须手动释放，否则内存泄漏）
            Marshal.FreeHGlobal(unmanagedPtr);
        }
    }
}

关键注意事项

1. IntPtr 是值类型，不是引用类型，赋值时是值拷贝（而非引用拷贝）；
2. 操作非托管内存时，必须手动释放（如 Marshal.FreeHGlobal），否则会导致内存泄漏；
3. IntPtr.ToInt32() 在 64 位系统可能抛出溢出异常，优先使用 IntPtr.ToInt64() 保证兼容性；
4. IntPtr.Zero 代表空指针，相当于 C++ 中的 NULL/nullptr。

什么是 “反射（Reflection）”？

反射是.NET 提供的一套机制，允许程序在运行时：

• 查看类型的元数据（字段、方法、属性、布局等）；
• 动态创建类型实例、调用方法、读写字段 / 属性；
• 突破编译时的类型限制，操作编译时未知的类型。

Type t = typeof(MyCamera.MV_CC_DEVICE_INFO)是（反射的 “入口”）编译时确定类型，获取 Type 对象（元数据），无运行时开销

t.GetFields()（获取结构体所有字段）是（完整反射操作）运行时动态查询类型信息，有少量运行时开销

Marshal.PtrToStructure(ptr, t)依赖反射（但本身是互操作 API）利用 Type 对象的元数据解析非托管内存，本质是 “用反射信息做互操作

”Activator.CreateInstance(t)（动态创建实例）是（典型反射操作）运行时动态创建对象，无需编译时知道类型

AutoResetEvent

1. 核心概念：AutoResetEvent 是什么？

AutoResetEvent 属于 System.Threading 命名空间，是一个自动重置的同步事件，可以把它想象成：

• 一个 “信号灯”，初始状态可以是终止（Signaled，绿灯） 或非终止（Non-Signaled，红灯）。

• 线程调用

  WaitOne()
  

  时，会检查信号灯：

  • 绿灯（Signaled）：线程直接通过，且信号灯自动变回红灯（这就是 “Auto” 自动重置的核心）。
  • 红灯（Non-Signaled）：线程会阻塞，直到其他线程调用 Set() 将信号灯设为绿灯。

2. 核心方法与构造函数

构造函数

// initialState: 初始状态（true=绿灯/Signaled，false=红灯/Non-Signaled）
AutoResetEvent are = new AutoResetEvent(bool initialState);

核心方法

方法	作用
Set()	将信号灯设为绿灯（Signaled），唤醒一个等待的线程，随后自动重置为红灯
WaitOne()	阻塞当前线程，直到信号灯变为绿灯（可传入超时时间，避免永久阻塞）
WaitOne(int millisecondsTimeout)	阻塞指定毫秒数，超时后返回 false
Reset()	手动将信号灯设为红灯（Non-Signaled）

3. 基础使用示例（经典 “生产者 - 消费者”）

这个示例展示：主线程启动消费者线程（阻塞等待），生产者线程生产数据后通过 Set() 唤醒消费者，且每次唤醒后信号灯自动重置。

using System;
using System.Threading;

class AutoResetEventDemo
{
    // 初始化为红灯（非终止状态），消费者线程启动后会先阻塞
    private static AutoResetEvent _dataReadyEvent = new AutoResetEvent(false);
    private static string _data = null;

    static void Main()
    {
        // 启动消费者线程（先阻塞，等待数据）
        new Thread(Consumer).Start();

        // 主线程作为生产者，模拟生产数据
        Console.WriteLine("生产者：开始生产数据...");
        Thread.Sleep(2000); // 模拟耗时操作
        _data = "这是生产的第1批数据";
        Console.WriteLine("生产者：数据已生产完成，唤醒消费者");
        _dataReadyEvent.Set(); // 设为绿灯，唤醒1个消费者，随后自动重置为红灯

        // 继续生产第二批数据
        Thread.Sleep(2000);
        _data = "这是生产的第2批数据";
        Console.WriteLine("生产者：第二批数据已生产，再次唤醒消费者");
        _dataReadyEvent.Set();

        // 等待消费者处理完所有数据
        Thread.Sleep(3000);
        _dataReadyEvent.Dispose(); // 释放资源（重要）
    }

    static void Consumer()
    {
        Console.WriteLine("消费者：等待数据中...");
        
        // 第一次等待（阻塞，直到Set()调用）
        if (_dataReadyEvent.WaitOne(5000)) // 超时5秒
        {
            Console.WriteLine($"消费者：收到数据 -> {_data}");
        }

        // 信号灯已自动重置为红灯，第二次等待
        Console.WriteLine("消费者：继续等待下一批数据...");
        if (_dataReadyEvent.WaitOne(5000))
        {
            Console.WriteLine($"消费者：收到数据 -> {_data}");
        }

        Console.WriteLine("消费者：所有数据处理完成");
    }
}

输出结果

消费者：等待数据中...
生产者：开始生产数据...
生产者：数据已生产完成，唤醒消费者
消费者：收到数据 -> 这是生产的第1批数据
消费者：继续等待下一批数据...
生产者：第二批数据已生产，再次唤醒消费者
消费者：收到数据 -> 这是生产的第2批数据
消费者：所有数据处理完成

4. 关键特性与注意事项

✅ 自动重置的核心特点

• 每次 Set() 只能唤醒一个等待的线程（如果有多个线程等待，会按顺序唤醒）。
• 唤醒后信号灯立即自动变回红灯，无需手动调用 Reset()。
• 如果调用 Set() 时没有线程等待，信号灯会保持绿灯，直到有线程调用 WaitOne()（此时线程直接通过，信号灯再重置为红灯）。

❌ 常见坑点

1. 忘记释放资源：AutoResetEvent 实现了 IDisposable，使用完必须调用 Dispose()，否则会造成资源泄漏。
2. 无限制等待：避免直接用 WaitOne()（无参数），建议传入超时时间，防止线程永久阻塞。
3. 多线程竞争：如果多个线程等待，Set() 只会唤醒一个，若需唤醒所有线程，应使用 ManualResetEvent（手动重置事件）。

5. AutoResetEvent vs ManualResetEvent（对比）

特性	AutoResetEvent	ManualResetEvent
重置方式	自动重置（Set 后立即变回红灯）	手动重置（需调用 Reset () 才变红灯）
唤醒线程数	每次唤醒 1 个	每次唤醒所有等待的线程
适用场景	一对一线程同步（生产 - 消费）	一对多线程同步（通知所有线程）

总结

1. AutoResetEvent 是自动重置的线程同步事件，核心是 Set() 唤醒一个线程后自动回到阻塞状态。
2. 核心用法：WaitOne() 阻塞等待，Set() 唤醒并自动重置，适用于 “生产者 - 消费者” 等一对一线程同步场景。
3. 关键注意：使用时必须加超时、用完释放资源，多线程唤醒场景需改用 ManualResetEvent。