在“托管到原生过渡”期间究竟发生了什么？

Question

据我所知，CLR在某些情况下需要进行编组，但我要说我有：

using System.Runtime.InteropServices;
using System.Security;

[SuppressUnmanagedCodeSecurity]
static class Program
{
    [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = false)]
    static extern int GetVersion();

    static void Main()
    {
        for (; ; )
            GetVersion();
    }
}

当我使用调试器进入此程序时，我总是看到：

鉴于没有需要完成的编组（对吗？），有人可以在这个“托管到原生的过渡”中解释实际上发生了什么，为什么有必要？

Answer 1

首先需要设置调用堆栈，以便可以发生STDCALL。这是Win32的调用约定。

接下来，运行时将推送一个所谓的执行帧。有许多不同类型的框架：安全断言，GC保护区域，本机代码调用，......

运行时使用这样的帧来跟踪当前正在运行的本机代码。这对潜在的并发垃圾收集以及其他可能的东西都有影响。它也有助于调试器。

所以实际上并没有发生太多事情。这是一个非常苗条的代码路径。

Answer 2

我意识到这已经得到了回答，但我很惊讶没有人建议您在调试窗口中显示外部代码。如果右键单击[Native to Managed Transition]行并勾选Show External Code选项，您将看到转换中确切调用了哪些.NET方法。这可能会给你一个更好的主意。这是一个例子：

Answer 3

除了编组层，它负责为您转换参数并确定调用约定，运行时需要做一些其他事情来保持内部状态一致。

需要检查安全上下文，以确保允许调用代码访问本机方法。需要保存当前的托管堆栈帧，以便运行时可以执行堆栈回溯，例如调试和异常处理（更不用说调用托管回调的本机代码）。需要设置内部状态位以指示我们当前正在运行本机代码。

此外，可能需要保存寄存器，具体取决于需要跟踪的内容以及保证由调用约定恢复的内容。寄存器（本地）中的GC根可能需要以某种方式标记，以便在本机方法期间不会收集垃圾。

所以主要是它的堆栈处理和类型编组，有一些安全的东西被抛入。虽然它不是很多东西，它将代表一个阻止调用较小的本机方法的重大障碍。例如，尝试P / Invoke到优化的数学库很少会导致性能获胜，因为开销足以抵消任何潜在的好处。讨论了一些性能分析结果here。

Answer 4

我真的看不到有必要这样做。我怀疑它主要是提供信息，向您表明您的调用堆栈的一部分显示本机功能，并且还表明IDE和调试器在该转换中的行为可能不同（因为在调试器中托管代码的处理方式非常不同，并且您期望的某些功能可能无效）

但我想你应该能够通过检查转换周围的反汇编来找到答案。看看它是否有任何异常。

Answer 5

因为你正在调用一个dll。它需要走出托管环境。它进入了windows核心。您正在破坏.net屏障并进入与.NET不同的Windows代码。