DEVMODE结构中C# StructLayout.Explicit的对准误差

Question

我正在尝试使用EnumDisplaySettings，它使用DEVMODE结构作为结果结构。DEVMODE结构在内部使用几个联合，这使得它在C#中的使用更加复杂。联合用于计算显示器或打印机。StructLayout.Explicit中的FieldOffsets应该可以使用联合。

下面是从pinvoke.net复制的结构。显然，其他一些人在这个结构上也有问题，通过简单地使它们成为StructLayout.Sequential来解决联合，并创建了两个结构，一个用于显示，另一个用于打印机。

抛出的异常发生在字段偏移量70上，这表明字段不是没有对齐，就是被另一个字段重叠。这就是我不明白的，当然，字段可以与使用的显式布局重叠，而且在字段偏移68处的字段是短的，不能重叠到场域70。这就是Microsoft定义的结构的工作方式。当运动场从70移到72时，它可以工作。

所以我真的不喜欢解决我的问题，但我对这里发生的事情的背景很感兴趣。

[StructLayout(LayoutKind.Explicit, CharSet = CharSet.Ansi)]
public struct DEVMODE3
{
    public const int CCHDEVICENAME = 32;
    public const int CCHFORMNAME = 32;

    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = CCHDEVICENAME)]
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(0)]
    public string dmDeviceName;
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(32)]
    public Int16 dmSpecVersion;
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(34)]
    public Int16 dmDriverVersion;
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(36)]
    public Int16 dmSize;
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(38)]
    public Int16 dmDriverExtra;
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(40)]
    public uint dmFields;

    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(44)]
    Int16 dmOrientation;
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(46)]
    Int16 dmPaperSize;
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(48)]
    Int16 dmPaperLength;
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(50)]
    Int16 dmPaperWidth;
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(52)]
    Int16 dmScale;
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(54)]
    Int16 dmCopies;
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(56)]
    Int16 dmDefaultSource;
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(58)]
    Int16 dmPrintQuality;

    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(44)]
    public POINTL dmPosition;
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(52)]
    public Int32 dmDisplayOrientation;
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(56)]
    public Int32 dmDisplayFixedOutput;

    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(60)]
    public short dmColor; // See note below!
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(62)]
    public short dmDuplex; // See note below!
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(64)]
    public short dmYResolution;
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(66)]
    public short dmTTOption;
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(68)]
    public short dmCollate; // See note below!
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(70)]
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = CCHFORMNAME)]
    public string dmFormName;
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(102)]
    public Int16 dmLogPixels;
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(104)]
    public Int32 dmBitsPerPel;
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(108)]
    public Int32 dmPelsWidth;
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(112)]
    public Int32 dmPelsHeight;
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(116)]
    public Int32 dmDisplayFlags;
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(116)]
    public Int32 dmNup;
    [System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(120)]
    public Int32 dmDisplayFrequency;
}

Answer 1

70是正确的偏移量。对于CharSet = CharSet.Auto，它是102，你应该总是喜欢它。

问题是代码不必要地使用了FieldOffset。这不仅设置了封送结构中字段的偏移量，而且还降低了托管结构中字段的偏移量。

这是一个大问题，70是无效的，因为这错误地对齐了内存中的字符串。.NET内存模型要求，在32位模式下，引用类型引用需要对齐到4倍的地址。垃圾收集器确实讨厌对齐字段，对象引用需要原子更新，而对错对齐的引用不能有这种保证。它们可以跨L1缓存行，这需要两个内存总线周期来设置值。导致撕裂，只看到更新的一部分，这是一个无法调试的问题。

删除所有FieldOffset属性或从参考源复制/粘贴。另一个优势是，如果你的程序以64位模式运行，你会觉得它还能正常工作。