从字节数组中读取C/C++数据结构到C#中

Question

从字节数组中读取C/C++数据结构到C#中

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如何最好地从一个包含C/C++结构体数据的byte[]数组中填充一个C#结构体？以下是一个类似于C语言结构体的示例（我的C语言很生疏）：

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

那么内容可能会类似于这样：

[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以byte[]数组形式传递，最好的复制方法是什么？

我目前正在执行以下操作，但感觉有些笨拙。

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();

有更好的方法来完成这个吗？

使用BinaryReader类是否比固定内存并使用Marshal.PtrStructure会提供更好的性能优势呢？

- Chris Miller

1

如果你的程序在不同的机器上运行，你可能需要处理小端和大端。 - KPexEA

1

你如何在结构体层面上处理它，即不必为结构体中的每个值单独反转字节？ - Pat

5个回答

16

以下是一个异常安全版本的被接受的答案：

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();
    }
}

- cdiggins

4

接受的答案在我添加答案之后被编辑过了。 - cdiggins

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注意打包问题。在你提供的例子中，所有字段都位于明显的偏移位置，因为所有内容都在4字节边界上，但这并不总是如此。Visual C++默认在8字节边界上进行打包。

- Tim Ring

1

"Visual C++ 默认按 8 字节 边界打包。这解决了我的问题，非常感谢！" - Chris L

4

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;
}

请看这个例子

- Dushyant

-1

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

- Mufaka

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Coincoin · Accepted Answer

从我在上下文中所看到的，你不需要将SomeByteArray复制到缓冲区中。你只需要从SomeByteArray获取句柄，将其固定，使用PtrToStructure复制IntPtr数据，然后释放即可。不需要复制。

代码如下：

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));
    }
}