C++到C#持久化回调实现：需额外操作保证指针不被GC移动吗？

现有实现代码 #

C++回调定义 #

namespace omk_api
{
    enum LogSeverity : int
    {
        Error = 1,
        Warning = 2,
        Info = 3,
        Trace = 4
    };

    typedef void(__stdcall* logProc)(const wchar_t* source, const wchar_t* message, LogSeverity severity);
}

C++函数导出 #

extern "C" __declspec(dllexport) void* __stdcall CreateController(omk_api::logProc log)
{
    return (void*)(new omk_controller::Controller(log));
}

相关C#代码 #

public class Controller : IDisposable
{
    private IntPtr instance;
    private LogProc logProc;

    [UnmanagedFunctionPointer(CallingConvention.StdCall)]
    private delegate void LogProc([MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)] string source, 
        [MarshalAs(UnmanagedType.LPWStr)] string message, 
        LogSeverity severity);

    // (...)

    [DllImport("OpenMacroKeyboard.Controller.dll")]
    private static extern IntPtr CreateController(LogProc log);

    // (...)

    private void Log(string source, string message, LogSeverity severity)
    {

    }

    // Public methods -----------------------------------------------------

    public Controller()
    {
        logProc = new LogProc(Log);
        instance = CreateController(logProc);
    }

    // (...)
}

问题 #

是否需要执行额外操作，以确保传递给C的指针保持不变，避免因垃圾回收器（GC）移动对象导致异常崩溃？已知C对象的生命周期与C#包装器一致，不担心垃圾回收本身的问题。

回答 #

你的现有实现已经足够安全，不需要额外操作，核心原因如下：

• 你通过C#类的私有成员logProc持有了委托实例，只要Controller对象存活，这个委托就会被GC视为有效根引用，不会被回收。
• 当你把托管委托传递给非托管代码时，CLR会自动生成一个固定地址的非托管存根（thunk），C++代码实际调用的是这个存根，而非托管委托的内存地址。这个存根的地址不会被GC移动，因此不存在指针失效的风险。

补充注意点：

• 如果是在局部作用域临时创建委托并传递给C++，没有长期持有委托引用，那委托可能被GC回收导致后续调用崩溃，但你的代码里logProc是类成员，只要Controller对象不被销毁，委托就会一直有效。
• 既然你已经保证C++对象和C#包装器生命周期一致，只要Controller不被Dispose或回收，回调指针就始终可用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Spook