从字节数组中读取C#中的C / C ++数据结构

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

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

并且会填充这样的内容:

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

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完成这一点?


与使用 BinaryReader 类相比,使用 Marshal.PtrStructure 会提供任何性能提升吗?

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意见: 3
你怎么能在结构的层次上处理这个问题,即不必为结构中的每个值单独地反转字节?
额外 作者 Pat,
仅供参考,如果你的程序运行在各种机器上,你可能需要处理一些大的字节码。
额外 作者 KPexEA,

5 答案

根据我在上下文中可以看到的内容,您不需要将 SomeByteArray 复制到缓冲区中。您只需从 SomeByteArray 中获取句柄,将其固定,然后使用 PtrToStructure 复制 IntPtr 数据,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(byte[] bytes) where T: struct 
{
    GCHandle handle = GCHandle.Alloc(bytes, GCHandleType.Pinned);
    try
    {
        T stuff = (T)Marshal.PtrToStructure(handle.AddrOfPinnedObject(), typeof(T));
    }
    finally
    {
        handle.Free();
    }
    return stuff;
}

更简单的版本(要求 unsafe 开关):

unsafe T ByteArrayToStructure(byte[] bytes) where T : struct
{
    fixed (byte* ptr = &bytes[0])
    {
        return (T)Marshal.PtrToStructure((IntPtr)ptr, typeof(T));
    }
}
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CS0411方法'ByteArrayToStructure (byte [],int)'的类型参数不能根据用法推断出来。尝试明确指定类型参数。 (我添加了字节数组的int索引)。
额外 作者 SSpoke,
在出现异常时会泄漏内存。请参阅: stackoverflow.com/a/41836532/184528 获取更安全的版本。
额外 作者 cdiggins,
如4.5.1,有累得PtrToStructure的通用版本,所以在通用版本的第二行,上面的,都可以成为:<�代码>变种东西= Marshal.PtrToStructure (handle.AddrOfPinnedObject()); </代码>
额外 作者 RobinHood70,

以下是接受的答案的异常安全版本:

public static T ByteArrayToStructure(byte[] bytes) where T : struct
{
    var handle = GCHandle.Alloc(bytes, GCHandleType.Pinned);
    try {
        return (T) Marshal.PtrToStructure(handle.AddrOfPinnedObject(), typeof(T));
    }
    finally {
        handle.Free();
    }
}
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如果你有一个byte [],你应该可以使用BinaryReader类,并使用可用的ReadX方法在NewStuff上设置值。

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注意包装问题。在你给出的例子中,所有字段都处于明显的偏移位置,因为所有字段都在4个字节的边界上,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。

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“默认情况下,Visual C ++打包在 8个字节边界上。”这解决了我的问题,非常感谢!
额外 作者 Chris L,
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

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