C# 手动内存管理方法 C#如何使用Marshal类分配和释放内存

marshal.allochglobal分配的内存必须配对调用marshal.freehglobal释放，不可与alloccotaskmem/freecotaskmem混用，写入前需确保大小、对齐及指针算术正确。

Marshal.AllocHGlobal 申请的内存必须配对调用 Marshal.FreeHGlobal

手动分配非托管内存最常用的是 Marshal.AllocHGlobal，它等价于 Win32 的 GlobalAlloc(GMEM_FIXED)，返回一个 intPtr。但它的内存**不会自动释放**，哪怕对象被 GC 回收，也照样泄漏。

常见错误是只分配不释放，或在非托管资源清理逻辑中遗漏 FreeHGlobal 调用：

• 在 IDisposable.Dispose() 中忘记调用 Marshal.FreeHGlobal(ptr)
• 分配后发生异常，跳过释放路径（需用 try/finally 或 using + 自定义包装）
• 把同一块指针重复释放，触发 access Violation 或堆损坏

正确做法是：分配和释放严格成对，且确保只释放一次。例如：

IntPtr ptr = IntPtr.Zero; try {     ptr = Marshal.AllocHGlobal(1024);     // 使用 ptr... } finally {     if (ptr != IntPtr.Zero)         Marshal.FreeHGlobal(ptr); }

Marshal.AllocHGlobal 和 Marshal.AllocCoTaskMem 的区别在哪

两者都分配非托管内存，但语义和底层 API 不同，混用会导致未定义行为：

• Marshal.AllocHGlobal → 底层调用 GlobalAlloc，对应 Marshal.FreeHGlobal
• Marshal.AllocCoTaskMem → 底层调用 CoTaskMemAlloc，必须用 Marshal.FreeCoTaskMem 释放

关键区别在于 COM 互操作场景：AllocCoTaskMem 是 COM 接口（如 IDispatch）期望的内存分配方式；而 AllocHGlobal 更通用，适合与 Win32 API（如 ReadProcessMemory、SendMessage）交互。

不能交叉释放——比如用 AllocHGlobal 分配却调用 FreeCoTaskMem，程序可能立即崩溃或静默损坏堆。

写入 Marshal.AllocHGlobal 分配的内存前要确认大小和对齐

Marshal.AllocHGlobal 返回的是一块裸字节区域，没有类型信息，写入时极易越界或错位。尤其要注意：

• 分配大小按字节计算，不是元素个数。例如存 100 个 int，得传 100 * sizeof(int)，而非 100
• 结构体写入前建议用 Marshal.SizeOf<t>()</t> 而非 sizeof(T)，因为后者不处理显式布局（[StructLayout]）和打包（Pack）
• 指针算术需手动换算：若想写第 i 个 int，地址是 IntPtr.Add(ptr, i * 4)，不能直接 ptr + i（C# 不允许 IntPtr 原生加法）

示例：安全写入结构体数组

int size = Marshal.SizeOf<MyStruct>(); IntPtr ptr = Marshal.AllocHGlobal(size * count); for (int i = 0; i < count; i++) {     IntPtr itemPtr = IntPtr.Add(ptr, i * size);     Marshal.StructureToPtr(myStructs[i], itemPtr, false); }

Marshal 类不管理生命周期，别指望它和 GC 协作

Marshal 系列方法纯粹是“调用 Win32 内存 API 的薄封装”，它不注册任何终结器、不参与 GC 根追踪、也不提供安全句柄（SafeHandle）那样的自动保护机制。

这意味着：

• 无法靠 GC.Collect() 触发释放
• 没有类似 SafeBuffer 的引用计数或双重释放防护
• 跨线程传递 IntPtr 时，必须自行保证目标线程释放，且原线程不再访问该地址

真正健壮的做法是封装成 SafeHandle 子类（重写 ReleaseHandle），或者用 NativeMemory（.NET 5+）替代——后者提供 Alloc/Free + Zero + 异常安全的 using 支持，更现代也更难出错。

手动内存管理里最容易被忽略的，不是怎么分配，而是谁负责释放、何时释放、以及释放后是否还有其他代码在读那块地址——这三个问题没闭环，Marshal 就只是个危险的工具。