来自特定索引的字节数组作为 c# 中的结构而不进行复制

Question

目前，我编写客户端-服务器垃圾代码并处理大量通过网络传递的 C++ 结构。我知道这里提供的方法 Reading a C/C++ data structure in C# from a byte array，但它们都是关于制作副本的。

我想要这样的东西：

struct/*or class*/ SomeStruct
{
    public uint F1;
    public uint F2;
    public uint F3;
}

稍后在我的代码中我想要这样的东西：

byte[] Data; //16 bytes that I got from network
SomeStruct PartOfDataAsSomeStruct { get { return /*make SomeStruct instance based on this.Data starting from index 4, without copying it. So when I do PartOfDataAsSomeStruct.F1 = 132465; it also changes bytes 4, 5, 6 and 7 in this.Data.*/; } }

如果可以，请告诉我怎么做？

Answer 1

像这样？

byte[] data = new byte[16];
// 00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00
Console.WriteLine(BitConverter.ToString(data));
ref SomeStruct typed = ref Unsafe.As<byte, SomeStruct>(ref data[4]);
typed.F1 = 42;
typed.F2 = 3;
typed.F3 = 9;
// 00-00-00-00-2A-00-00-00-03-00-00-00-09-00-00-00
Console.WriteLine(BitConverter.ToString(data));

这使用作为数据的“内部管理指针”的 ref-local 从字节数组的中间强制数据。零拷贝。

如果您需要多个项目（例如向量的工作方式），您可以使用 span 和 MemoryMarshal.Cast

做同样的事情

请注意，它对元素使用 CPU-endian 规则 - 在我的例子中是小端。

对于跨度：

byte[] data = new byte[256];
// create a span of some of it
var span = new Span<byte>(data, 4, 128);
// now coerce the span
var typed = MemoryMarshal.Cast<byte, SomeStruct>(span);
Console.WriteLine(typed.Length); // 10 of them fit
typed[3].F1 = 3; // etc

Answer 2

感谢您的更正，Marc Gravell。谢谢你的例子。

这里有一种使用 Class 和按位运算符的方法，不用指针，来做同样的事情：

    class SomeClass
    {
        public byte[] Data;

        public SomeClass()
        {
            Data = new byte[16];
        }

            public uint F1
        {
            get
            {
                uint ret = (uint)(Data[4] << 24 | Data[5] << 16 | Data[6] << 8 | Data[7]);
                return ret;
            }
            set
            {
                Data[4] = (byte)(value >> 24);
                Data[5] = (byte)(value >> 16);
                Data[6] = (byte)(value >> 8);
                Data[7] = (byte)value;
            }
        }        
    }

测试：

            SomeClass sc = new SomeClass();
            sc.F1 = 0b_00000001_00000010_00000011_00000100;
            Console.WriteLine(sc.Data[3].ToString() + " " + sc.Data[4].ToString() + " " + sc.Data[5].ToString() + " " + sc.Data[6].ToString());
            Console.WriteLine(sc.F1.ToString());
//Output:
//1 2 3 4
//16909060

来自特定索引的字节数组作为 c# 中的结构而不进行复制

byte array from specific index as struct in c# without making a copy

c#

arrays

struct

marshalling