C#의 데이터 구조에 스트림 데이터 매핑

Question

스트림이나 배열에서 수집된 데이터를 데이터 구조에 매핑하거나 그 반대로 매핑하는 방법이 있습니까?C ++에서 이것은 단순히 스트림에 대한 포인터를 데이터 유형으로 사용하고자하는 데이터 유형 (또는 그 반대의 경우 그 반대로)을 주조하는 문제입니다.C++에서

Mystruct * pMyStrct = (Mystruct*)&SomeDataStream;
pMyStrct->Item1 = 25;

int iReadData = pMyStrct->Item2;

분명히 C++ 방식은 들어오는 데이터를 읽을 때 스트림 데이터의 품질을 확신하지 않는 한 매우 안전하지 않지만 나가는 데이터의 경우 매우 빠르고 쉽습니다.

Answer 1

대부분의 사람들은 .NET 직렬화를 사용합니다(더 빠른 바이너리 포맷터와 더 느린 XML 포맷터가 있으며, 둘 다 리플렉션에 의존하고 어느 정도 버전을 허용합니다).

그러나 가장 빠른(안전하지 않은) 방법을 원한다면 다음을 수행하면 됩니다.

글쓰기:

YourStruct o = new YourStruct();
byte[] buffer = new byte[Marshal.SizeOf(typeof(YourStruct))];
GCHandle handle = GCHandle.Alloc(buffer, GCHandleType.Pinned);
Marshal.StructureToPtr(o, handle.AddrOfPinnedObject(), false);
handle.Free();

독서:

handle = GCHandle.Alloc(buffer, GCHandleType.Pinned);
o = (YourStruct)Marshal.PtrToStructure(handle.AddrOfPinnedObject(), typeof(YourStruct));
handle.Free();

Answer 2

Lubos Hasko의 답변이 충분히 안전하지 않은 경우에도 정말 C#에서 포인터를 사용하는 안전하지 않은 방법.제가 겪었던 몇 가지 팁과 함정은 다음과 같습니다.

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

// Use LayoutKind.Sequential to prevent the CLR from reordering your fields.
[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
unsafe struct MeshDesc
{
    public byte NameLen;
    // Here fixed means store the array by value, like in C,
    // though C# exposes access to Name as a char*.
    // fixed also requires 'unsafe' on the struct definition.
    public fixed char Name[16];
    // You can include other structs like in C as well.
    public Matrix Transform;
    public uint VertexCount;
    // But not both, you can't store an array of structs.
    //public fixed Vector Vertices[512];
}

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
unsafe struct Matrix
{
    public fixed float M[16];
}

// This is how you do unions
[StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
unsafe struct Vector
{
    [FieldOffset(0)]
    public fixed float Items[16];
    [FieldOffset(0)]
    public float X;
    [FieldOffset(4)]
    public float Y;
    [FieldOffset(8)]
    public float Z;
}

class Program
{
    unsafe static void Main(string[] args)
    {
        var mesh = new MeshDesc();
        var buffer = new byte[Marshal.SizeOf(mesh)];

        // Set where NameLen will be read from.
        buffer[0] = 12;
        // Use Buffer.BlockCopy to raw copy data across arrays of primitives.
        // Note we copy to offset 2 here: char's have alignment of 2, so there is
        // a padding byte after NameLen: just like in C.
        Buffer.BlockCopy("Hello!".ToCharArray(), 0, buffer, 2, 12);

        // Copy data to struct
        Read(buffer, out mesh);

        // Print the Name we wrote above:
        var name = new char[mesh.NameLen];
        // Use Marsal.Copy to copy between arrays and pointers to arrays.
        unsafe { Marshal.Copy((IntPtr)mesh.Name, name, 0, mesh.NameLen); }
        // Note you can also use the String.String(char*) overloads
        Console.WriteLine("Name: " + new string(name));

        // If Erik Myers likes it...
        mesh.VertexCount = 4711;

        // Copy data from struct:
        // MeshDesc is a struct, and is on the stack, so it's
        // memory is effectively pinned by the stack pointer.
        // This means '&' is sufficient to get a pointer.
        Write(&mesh, buffer);

        // Watch for alignment again, and note you have endianess to worry about...
        int vc = buffer[100] | (buffer[101] << 8) | (buffer[102] << 16) | (buffer[103] << 24);
        Console.WriteLine("VertexCount = " + vc);
    }

    unsafe static void Write(MeshDesc* pMesh, byte[] buffer)
    {
        // But byte[] is on the heap, and therefore needs
        // to be flagged as pinned so the GC won't try to move it
        // from under you - this can be done most efficiently with
        // 'fixed', but can also be done with GCHandleType.Pinned.
        fixed (byte* pBuffer = buffer)
            *(MeshDesc*)pBuffer = *pMesh;
    }

    unsafe static void Read(byte[] buffer, out MeshDesc mesh)
    {
        fixed (byte* pBuffer = buffer)
            mesh = *(MeshDesc*)pBuffer;
    }
}

Answer 3

양쪽이 .net인 경우:

바이너리 직렬화를 사용하고 byte[] 결과를 보내야 한다고 생각합니다.

구조체가 완전히 블릿 가능하다고 신뢰하는 것은 문제가 될 수 있습니다.

약간의 오버헤드(CPU와 네트워크 모두)가 발생하지만 안전합니다.

Answer 4

각 멤버 변수를 직접 채워야 하는 경우 FormatterServices를 사용하여 개체와 관련된 변수 유형 목록을 순서대로 검색하여 기본 요소에 관한 한 이를 일반화할 수 있습니다.나는 스트림에서 나오는 다양한 메시지 유형이 있는 프로젝트에서 이 작업을 수행해야 했고 각 메시지에 대해 직렬 변환기/직렬 변환기를 작성하고 싶지 않았습니다.

다음은 바이트[]에서 역직렬화를 일반화하는 데 사용한 코드입니다.

public virtual bool SetMessageBytes(byte[] message)
    {
        MemberInfo[] members = FormatterServices.GetSerializableMembers(this.GetType());
        object[] values = FormatterServices.GetObjectData(this, members);
        int j = 0;

        for (int i = 0; i < members.Length; i++)
        {
            string[] var = members[i].ToString().Split(new char[] { ' ' });
            switch (var[0])
            {
                case "UInt32":
                    values[i] = (UInt32)((message[j] << 24) + (message[j + 1] << 16) + (message[j + 2] << 8) + message[j + 3]);
                    j += 4;
                    break;
                case "UInt16":
                    values[i] = (UInt16)((message[j] << 8) + message[j + 1]);
                    j += 2;
                    break;
                case "Byte":
                    values[i] = (byte)message[j++];
                    break;
                case "UInt32[]":
                    if (values[i] != null)
                    {
                        int len = ((UInt32[])values[i]).Length;
                        byte[] b = new byte[len * 4];
                        Array.Copy(message, j, b, 0, len * 4);
                        Array.Copy(Utilities.ByteArrayToUInt32Array(b), (UInt32[])values[i], len);
                        j += len * 4;
                    }
                    break;
                case "Byte[]":
                    if (values[i] != null)
                    {
                        int len = ((byte[])values[i]).Length;
                        Array.Copy(message, j, (byte[])(values[i]), 0, len);
                        j += len;
                    }
                    break;
                default:
                    throw new Exception("ByteExtractable::SetMessageBytes Unsupported Type: " + var[1] + " is of type " +  var[0]);
            }
        }
        FormatterServices.PopulateObjectMembers(this, members, values);
        return true;
    }