Warum nicht nicht verwalteten sicheren Code in C # verwenden?

In C # gibt es eine Option, um Code ohne Kontrolle auszuführen. Dies wird im Allgemeinen nicht empfohlen, da verwalteter Code viel sicherer ist und viele Probleme überwindet.

Ich frage mich jedoch, ob Sie sicher sind, dass Ihr Code keine Fehler verursacht und Sie wissen, wie Sie mit Speicher umgehen, warum (wenn Sie schnellen Code mögen) den allgemeinen Ratschlägen folgen?

Ich frage mich das, seit ich ein Programm für eine Videokamera geschrieben habe, das eine extrem schnelle Bitmap-Manipulation erfordert. Ich habe selbst einige schnelle grafische Algorithmen erstellt, die mit nicht verwaltetem Code hervorragend auf Bitmaps funktionieren.

Jetzt frage ich mich im Allgemeinen, ob Sie nicht häufiger nicht verwalteten Code verwenden, wenn Sie sicher sind, dass Sie keine Speicherlecks oder Absturzrisiken haben.

PS mein Hintergrund: Ich bin irgendwie in diese Programmierwelt gerollt und arbeite alleine (ich mache das seit ein paar Jahren) und hoffe, dass diese Frage zum Software-Design nicht so seltsam ist. Ich habe nicht wirklich andere Leute da draußen wie einen Lehrer, die solche Dinge fragen.

Nun, es ist meistens ein Fall des uralten Sprichworts

• Nicht optimieren
• (nur für Experten) Noch nicht optimieren

Aber eigentlich kann ich mir drei Hauptgründe vorstellen, um unsicheren Code zu vermeiden.

1. Bugs : Der kritische Teil Ihrer Frage ist „ wenn Sie sicher , dass Ihr Code sind wird nicht Ursache Fehler“. Wie können Sie absolut sicher sein? Haben Sie einen Prüfer mit formaler Methode verwendet, der garantiert, dass Ihr Code korrekt ist? Eines ist bei der Programmierung sicher, und das ist, dass Sie Fehler haben werden. Wenn Sie eine Sicherheit abnehmen, lassen Sie neue Arten von Insekten durchschleichen. Wenn Sie den Garbage Collector für Sie den Speicher übernehmen lassen, verschwinden viele Probleme.

2. Nicht immer so schnell wie Sie denken : Der andere Punkt ist: Je nach Problem ist der Gewinn möglicherweise nicht so groß. Obwohl ich sie momentan nicht zu finden scheine, erinnere ich mich an eine Studie von Google, in der die Geschwindigkeit von Java, Scala, Go und C ++ verglichen wurde. Einmal auf den Boden optimiert, war C ++ natürlich viel schneller. Aber der auf "idiomatische" Weise programmierte Algorithmus war nicht wirklich viel schneller. Idiomatisch in dem Sinne, dass sie Standardstrukturen und Redewendungen verwendeten (stl-Container, keine entrollte Schleife usw.). Microsoft hat ein ähnliches Experiment mit C # und C ++ durchgeführt. Raymond Chen, einer der besten Microsoft-Ingenieure, musste seine eigene Implementierung von std :: string schreiben, um C # zu schlagen. (Siehe: http://www.codinghorror.com/blog/2005/05/on-managed-code-performance-again.html) Für viel weniger Aufwand haben Sie eine ziemlich anständige Leistung in verwaltetem Code, so dass sich die Mühe oft nicht lohnt.

3. Wiederverwendbarkeit : Unsicherer Code kann nur in einer Umgebung mit vollständiger Vertrauenswürdigkeit verwendet werden. Beispielsweise können Sie auf einem ASP.NET-Server normalerweise keinen unsicheren Code verwenden, da es ziemlich einfach wäre, eine Sicherheitsanfälligkeit durch Pufferüberlauf einzuführen. Ein weiteres Beispiel wäre clickonce. Oder wenn auf Ihre Anwendung über eine Netzwerkfreigabe zugegriffen wurde. Wenn Sie also vorhaben, Ihren Code in verschiedenen Bereitstellungsszenarien zu verwenden, ist unsicherer Code nicht im Spiel.

Im Grunde genommen: Es ist verpönt, weil es unnötige Fehler verursachen kann, möglicherweise überhaupt keinen Gewinn bringt und die Wiederverwendbarkeit Ihres Codes verringert.

Wenn Ihr Szenario dies jedoch wirklich für die Leistung erfordert (und Sie Daten haben, um dies zu beweisen), sind Sie ein erfahrener Programmierer, der weiß, wie man mit Speicher umgeht, und Ihr Code wird in einer kontrollierten Umgebung verwendet.

In gewisser Weise ist nicht verwalteter Code eine Zahlungsmethode: Sie kaufen eine schnellere Ausführung mit dem zusätzlichen Entwicklungsaufwand. In der Tat benötigt der nicht verwaltete Code mehr Zeit zum Entwickeln, Debuggen und Verwalten. Für die meisten Teilnehmer ist es eine Herausforderung, es genau richtig zu machen. In gewisser Weise ähnelt dies der Programmierung in der Assembly: Sicher, Sie können mehr Leistung aus Ihrer CPU herausholen, wenn Sie in Assembly ^* schreiben , aber Sie "investieren" viel mehr Mühe in diese Richtung.

Manchmal ist der Unterschied in der Entwicklungszeit sehr bedeutend - Tage statt Stunden. Der Unterschied in der Ausführungsgeschwindigkeit ist jedoch bei weitem nicht so dramatisch. Aus diesem Grund ist die Entwicklung von nicht verwaltetem Code Situationen vorbehalten, die denen ähneln, die Sie in Ihrem Beitrag beschrieben haben - lokalisierte, in sich geschlossene Implementierungen ressourcenhungriger Algorithmen wie Audio- und Videoverarbeitung.

Im Wesentlichen ähnelt die Antwort auf Ihre Frage der Antwort, warum nicht jeder Ferrari fährt: Es ist ein viel besseres Auto, oder? (Un) zum Glück kann es sich nicht jeder leisten.

Weil es für imperative Sprachen ein sehr schwieriges Problem ist, sich über Korrektheit oder andere Einschränkungen im mathematischen Sinne "sicher" zu sein (dh Sie haben Beweise). Programme haben oft eine so hohe Anzahl von Zuständen, dass es nicht möglich ist, sie zu überprüfen, selbst wenn jeder mögliche Zustand überprüft wird. Das Erstellen eines konstruktiven Beweises kann nicht automatisiert werden.

Der Grund dafür ist, dass die Versicherungen, die die verwaltete Ausführung bietet, den geringen Leistungsgewinn, den Sie mit unsicherem Code erzielen würden, am häufigsten übersteigen. Dies hängt natürlich auch vom jeweiligen Anwendungsfall ab.

Kurz gesagt, nichts hindert Sie daran, all diese Arbeiten auszuführen und Teile Ihres Programms in einer C ++ - Umgebung zu verwalten. Da Sie ziemlich sicher sind, dass Sie alle Speicherbereiche und Lecks ohne Garbage Collector korrekt verwalten können, können Sie dies gerne in C ++ tun :)

Im Gegensatz dazu bietet C # Vorteile bei der Bereitstellung einer sicheren / verwalteten und stark typisierten Entwicklungsumgebung für die sichere Ausführung in .NET Framework.

Der mögliche Nachteil beim Programmieren von nicht verwaltetem Code ist die längere Entwicklungszeit und die Zuweisung von Zeit für detaillierte Tests. Sie erhalten natürlich Verarbeitungsgeschwindigkeit und mehr Kontrolle darüber, wie Ihre Software ausgeführt wird.

Daher ist die Option, mit nicht verwaltetem Code in .NET Framework ab 4.0 zu arbeiten, eine Option für Randfälle, wenn Sie sicher sind, dass Sie dadurch Vorteile erzielen, wenn Sie ihn nicht verwenden ...