Сопоставление потоковых данных со структурами данных на C#
-
08-06-2019 - |
Вопрос
Существует ли способ сопоставления данных, собранных в потоке или массиве, со структурой данных или наоборот?В C ++ это было бы просто приведением указателя на поток в качестве типа данных, который я хочу использовать (или наоборот для обратного) например:в C++
Mystruct * pMyStrct = (Mystruct*)&SomeDataStream;
pMyStrct->Item1 = 25;
int iReadData = pMyStrct->Item2;
очевидно, что способ C ++ довольно небезопасен, если вы не уверены в качестве потоковых данных при чтении входящих данных, но для исходящих данных это очень быстро и просто.
Решение
Большинство людей используют .СЕТЕВУЮ сериализацию (есть более быстрый двоичный и более медленный форматировщик XML, они оба зависят от отражения и в определенной степени устойчивы к версиям)
Однако, если вам нужен самый быстрый (небезопасный) способ - почему бы и нет:
Написание:
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();
Чтение:
handle = GCHandle.Alloc(buffer, GCHandleType.Pinned);
o = (YourStruct)Marshal.PtrToStructure(handle.AddrOfPinnedObject(), typeof(YourStruct));
handle.Free();
Другие советы
На случай, если ответ любоша хаско был недостаточно небезопасным, существует также в самом деле небезопасный способ, использующий указатели в C #.Вот несколько советов и подводных камней, с которыми я столкнулся:
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;
}
}
если это .net с обеих сторон:
думаю, вам следует использовать двоичную сериализацию и отправить результат byte[].
доверие к тому, что ваша структура будет полностью изменяемой, может привести к проблемам.
вы заплатите за некоторые накладные расходы (как на процессор, так и на сеть), но будете в безопасности.
Если вам нужно заполнить каждую переменную-член вручную, вы можете немного обобщить ее в том, что касается примитивов, используя FormatterServices для получения по порядку списка типов переменных, связанных с объектом.Мне приходилось делать это в проекте, где у меня было много разных типов сообщений, выходящих из потока, и я определенно не хотел писать сериализатор / десериализатор для каждого сообщения.
Вот код, который я использовал для обобщения десериализации из байта [].
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;
}