c# - 从字节数组中读取 C# 中的 C/C++ 数据结构

Question

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）：

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

并会填充这样的内容：

[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 TimeStamp;

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

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

如果作为 byte[] 数组传递，则复制OldStuff到的最佳方法是什么？NewStuffOldStuff

我目前正在做类似以下的事情，但感觉有点笨拙。

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();

有没有更好的方法来做到这一点？

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

score 122 · Accepted Answer

从我在这种情况下可以看到，您不需要复制SomeByteArray到缓冲区中。您只需要从获取句柄SomeByteArray，将其固定，使用复制IntPtr数据PtrToStructure然后释放。不需要副本。

那将是：

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：

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）：

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

score 12 · Accepted Answer

这是已接受答案的异常安全版本：

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();
    }
}

score 7 · Accepted Answer

注意包装问题。在您给出的示例中，所有字段都处于明显的偏移量，因为所有内容都在 4 字节边界上，但情况并非总是如此。默认情况下，Visual C++ 打包在 8 字节边界上。

score 4 · Accepted Answer

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

score -1 · Accepted Answer

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

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