首页 / 知识

关于.net：从字节数组中读取C＃中的C / C ++数据结构

2023-04-11 17:10:00

Reading a C/C++ data structure in C# from a byte array

从数据来自C / C ++结构的byte []数组填充C＃结构的最佳方法是什么？ C结构看起来像这样(我的C非常生锈)：

1
2
3
4
5
6
7
8
9

typedef OldStuff {
CHAR Name[8];
UInt32 User;
CHAR Location[8];
UInt32 TimeSt
UInt32 Sequence;
CHAR Tracking[16];
CHAR Filler[12];
}

并会填充如下内容：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27

[StructLayout(LayoutKind.Explicit, Size = 56, Pack = 1)]
public struct NewStuff
{
[MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 8)]
[FieldOffset(0)]
public string Name;

[MarshalAs(UnmanagedType.U4)]
[FieldOffset(8)]
public uint User;

[MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 8)]
[FieldOffset(12)]
public string Location;

[MarshalAs(UnmanagedType.U4)]
[FieldOffset(20)]
public uint TimeSt

[MarshalAs(UnmanagedType.U4)]
[FieldOffset(24)]
public uint Sequence;

[MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 16)]
[FieldOffset(28)]
public string Tracking;
}

如果将OldStuff作为byte []数组传递，则将OldStuff复制到NewStuff的最佳方法是什么？

我目前正在执行以下操作，但感觉有些笨拙。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

GCHandle handle;
NewStuff MyStuff;

int BufferSize = Marshal.SizeOf(typeof(NewStuff));
byte[] buff = new byte[BufferSize];

Array.Copy(SomeByteArray, 0, buff, 0, BufferSize);

handle = GCHandle.Alloc(buff, GCHandleType.Pinned);

MyStuff = (NewStuff)Marshal.PtrToStructure(handle.AddrOfPinnedObject(), typeof(NewStuff));

handle.Free();

有更好的方法来做到这一点吗？

使用BinaryReader类是否会比固定内存和使用Marshal.PtrStructure提供任何性能提升？

从这种情况下我可以看到，您无需将SomeByteArray复制到缓冲区中。您只需要从SomeByteArray获取句柄，将其固定，使用PtrToStructure复制IntPtr数据，然后释放即可。无需副本。

那将是：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

NewStuff ByteArrayToNewStuff(byte[] bytes)
{
GCHandle handle = GCHandle.Alloc(bytes, GCHandleType.Pinned);
try
{
NewStuff stuff = (NewStuff)Marshal.PtrToStructure(handle.AddrOfPinnedObject(), typeof(NewStuff));
}
finally
{
handle.Free();
}
return stuff;
}

通用版本：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

T ByteArrayToStructure< T >(byte[] bytes) where T: struct
{
T stuff;
GCHandle handle = GCHandle.Alloc(bytes, GCHandleType.Pinned);
try
{
stuff = (T)Marshal.PtrToStructure(handle.AddrOfPinnedObject(), typeof(T));
}
finally
{
handle.Free();
}
return stuff;
}

更简单的版本(需要unsafe开关)：

1
2
3
4
5
6
7

unsafe T ByteArrayToStructure< T >(byte[] bytes) where T : struct
{
fixed (byte* ptr = &bytes[0])
{
return (T)Marshal.PtrToStructure((IntPtr)ptr, typeof(T));
}
}

这是已接受答案的异常安全版本：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

public static T ByteArrayToStructure< T >(byte[] bytes) where T : struct
{
var handle = GCHandle.Alloc(bytes, GCHandleType.Pinned);
try {
return (T) Marshal.PtrToStructure(handle.AddrOfPinnedObject(), typeof(T));
}
finally {
handle.Free();
}
}

注意包装问题。在该示例中，您给出的所有字段都位于明显的偏移处，因为所有内容均位于4字节边界上，但情况并非总是如此。默认情况下，Visual C ++在8个字节的边界上打包。

1
2
3
4
5
6
7
8
9

object ByteArrayToStructure(byte[] bytearray, object structureObj, int position)
{
int length = Marshal.SizeOf(structureObj);
IntPtr ptr = Marshal.AllocHGlobal(length);
Marshal.Copy(bytearray, 0, ptr, length);
structureObj = Marshal.PtrToStructure(Marshal.UnsafeAddrOfPinnedArrayElement(bytearray, position), structureObj.GetType());
Marshal.FreeHGlobal(ptr);
return structureObj;
}

拥有这个

如果您有一个byte []，则应该能够使用BinaryReader类，并使用可用的ReadX方法在NewStuff上设置值。

数据结构结构字节数读取