C# 不安全代碼深度解析（二）：固定/移動變數、指標轉換與指標陣列

固定變數與移動變數

& 與 fixed 將變數分為兩類：

• 固定變數：永久存在，不受 GC 影響（區域變數、值參數、間接指標指向的變數）
• 移動變數：可能被 GC 重新定位或釋放（物件欄位、陣列元素、靜態欄位、ref/out 參數）

固定變數可直接取址；移動變數必須在 fixed 區塊中取址，位址僅在區塊內有效。

指標轉換規則

隱式轉換

• 任意指標型別 → void*
• null → 任意指標型別

顯式轉換（其餘皆需強制）

• 指標型別間相互轉換
• 整數型別（sbyte, byte, short, ushort, int, uint, long, ulong）⇄ 指標型別

轉換不改變位址值，但若結果指標未正確對齊，解引用行為未定義。

範例：檢視 double 位元模式

unsafe static void Main() {
    double d = 123.456e23;
    byte* pb = (byte*)&d;
    for (int i = 0; i < sizeof(double); i++)
        Console.Write("{0:X2} ", *pb++);
    Console.WriteLine();
}

輸出取決於系統端序。

指標陣列

允許指標陣列，但限制：

• 可隱式轉為 System.Array，但透過它存取元素會拋運行時錯誤（指標不可轉 object）
• 不可轉為 IList<T>（指標不可作型別參數）
• foreach 會被編譯器重寫為多維索引迴圈，不支援指標陣列

指標運算與存取

程式碼範例

// 結構指標存取
struct Point { public int x, y; }
Point pt; Point* p = &pt;
p->x = 10; p->y = 20; // 或 (*p).x = 10;

// 指標陣列初始化
char* buf = stackalloc char[256];
for (int i = 0; i < 256; i++) buf[i] = (char)i;
// 等價於 *(buf + i) = (char)i;

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