C/C++中的指针是一种非常灵活而强大的引用机制，但同时也非常脆弱，稍有不慎，就会出错。

Java完全摈弃了指针的概念，而代之以对象引用（object reference），基本上消灭了由指针而导致的错误。

C#借鉴了Java的作法，引入了对象引用的概念，但同时，不像Java做的那么绝，仍然提供了指针的概念。

CLR支持三种类型的指针：

1) 托管指针（managed pointers）

2) 非托管指针（unmanaged pointers）

3) 非托管函数指针（unmanaged function pointers）

托管指针是一种新类型的指针，指向托管堆中的内存区。

非托管指针是传统的C/C++指针，指向非托管内存区。

非托管函数指针也是传统的C/C++指针，指向函数地址。

C#中的指针属于非托管指针，在C#中不能直接使用托管指针，但作为 by-ref 参数传递机制的 ref 和 out 机制就是利用托管指针实现的。

C#代码：

using System;

public class Test

{

public static void Main()

{

int n = 20;

int m;

compute(n, out m);

}

private static void compute(int x, out int y)

{

y = x * 2;

}

}

编译以后，生成如下 IL 代码（为了简单起见，这里只取compute()方法的 IL 代码）：

.method private hidebysig static void compute(int32 x, [out] int32& y) cil managed
{
// Code size 7 (0x7)
.maxstack 8
IL_0000: nop
IL_0001: ldarg.1
IL_0002: ldarg.0
IL_0003: ldc.i4.2
IL_0004: mul
IL_0005: stind.i4
IL_0006: ret
} // end of method Test::compute

从compute()的 IL 代码即可明显看出，参数 y 的类型即是托管指针 int32&。

stind.i4 指令将栈顶的 32 位整数值存储到由次栈顶元素（即参数 y）所指示的内存地址中。

上面的C#代码用的是 out 指示符，如果换成 ref 指示符，生成的 IL 代码是一样的，所不同的是，C#编译器会检查 m 的赋值情况，在执行 compute(n, ref m) 之前，m 必须被明确赋值（definite assigned），而对于 out 指示符，m 不需要赋值。

托管指针和非托管指针的区别是明显的，托管指针指向的是托管堆中的地址，而非托管指针指向的是非托管内存中的地址。

那么，对象引用与托管指针又有什么不同呢？

从物理实现的角度看，对象引用也是一种指针，而且是一种托管类型的指针。与托管指针不同，对象引用只能指向对象的起始位置，而不能指向对象内部，也就是说，对象引用指向的是对象的整体，而非局部。

而托管指针一般是指向对象内部某个成员的地址。除此之外，托管指针还可以指向求值栈（evaluation stack）中的位置，或静态变量，甚至非托管内存区。

ITPub博客

对象引用与托管指针（object references and managed pointers）

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