将二进制数据加载到结构体中

Question

我正在尝试用从byte[]加载的数据填充一个结构（不一定是实际的结构）。

byte[]中有许多不同的数据结构，其中之一是字符串，声明如下：

UInt16 stringLenght
byte[stringLenght] zeroTerminatedString

“C”语言中可以通过声明一个固定大小的结构体来处理这个问题，而不是让结构体包含实际的字符串，而是创建一个指向该字符串的指针。

类似于：

```c struct example { int id; char *string_ptr; }; ```

UInt16 stringLength
char* zeroTerminatedString

有没有一种（聪明的）方法在C#中实现类似的操作？我的意思是从文件/内存中加载二进制数据并将其填充到一个结构中？祝好，Jakob Justesen。

- JakobJ

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你提出的 C 代码有缺陷，所以你将其转换为 C# 的机会注定会失败！ - Phil J Pearson

这要看情况。有多少数据记录？它们有多大？ - Prof. Falken

Answer 1

这不是在C语言中声明结构体的方式。如果文件中的记录包含字符串，则可以类似地声明结构体：

struct Example {
    int mumble;   // Anything, not necessarily a string length
    char text[42];
    // etc...
};

相应的C#声明将如下所示：

    [StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1, CharSet = CharSet.Ansi)]
    private struct Example {
        public int mumble;
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 42)]
        public string text;
        // etc...
    }

通常情况下，您可以使用BinaryReader读取数据。 但是它不能直接处理这样的字符串，您必须将它们作为byte[]读取并自己进行字符串转换。 您也无法利用声明性语法，您必须为结构体的每个成员编写一个调用。

有一个解决方法，Marshal类已经知道如何使用PtrToStructure()方法将非托管结构转换为托管结构。 这里有一个通用实现，它适用于任何可平移类型。 两个版本，一个静态版本从byte[]中读取，另一个实例方法被优化为重复从流中读取。 您可以使用FileStream或MemoryStream来实现。

using System;
using System.IO;
using System.Runtime.InteropServices;

class StructTranslator {
    public static bool Read<T>(byte[] buffer, int index, ref T retval) {
        if (index == buffer.Length) return false;
        int size = Marshal.SizeOf(typeof(T));
        if (index + size > buffer.Length) throw new IndexOutOfRangeException();
        var handle = GCHandle.Alloc(buffer, GCHandleType.Pinned);
        try {
            IntPtr addr = (IntPtr)((long)handle.AddrOfPinnedObject() + index);
            retval = (T)Marshal.PtrToStructure(addr, typeof(T));
        }
        finally {
            handle.Free();
        }
        return true;
    }

    public bool Read<T>(Stream stream, ref T retval) {
        int size = Marshal.SizeOf(typeof(T));
        if (buffer == null || size > buffer.Length) buffer = new byte[size];
        int len = stream.Read(buffer, 0, size);
        if (len == 0) return false;
        if (len != size) throw new EndOfStreamException();
        var handle = GCHandle.Alloc(buffer, GCHandleType.Pinned);
        try {
            retval = (T)Marshal.PtrToStructure(handle.AddrOfPinnedObject(), typeof(T));
        }
        finally {
            handle.Free();
        }
        return true;
    }

    private byte[] buffer;
}

未经测试，希望它能正常工作。

- Hans Passant

Answer 2

Marshal 应该能够为您完成此操作。

请注意，这只能对结构体进行操作，您可能需要使用 StructLayout 属性。

我不确定如何处理字符串或数组，但是 BStrWrapper 或 ArrayWithOffset 可能会有所帮助，还要密切关注类/属性的相似之处（我知道我以前曾经做过将其绑定到本地函数的工作）。

- Grant Peters