C#中struct的字节对齐、转换操作和复制为二进制数据(byte[])
2011-07-27 09:24
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在做C#与其它程序通信的系统时,往往会使用struc操作结构化的数据(如数据包等)。
本文简要提出一些使用思路,欢迎各位大牛赐教。
一、STRUCT结构设计
当数据的结构确定时,总结为下面两种情况:
1、数据长度确定(包括字符串):
此时可以直接利用struct来构造数据包,比如:
StructLayout用来确定布局方式,其中的Sequential表示在内存中按字节对齐连续存储,Pack指定字节对齐方式(即几字节对齐),CharSet用来指定ByValTStr等字符串类型在复制到非托管内存(或从非托管内存中复制)时使用的字符集。
MarshalAs用来指明下一个字段在复制到非托管区域(或从非托管内存中复制)时的转换方式和长度。
除ByValTStr外,常用的还有:
ByValArray可用来转换一个长度确定的数组,SizeConst指明数组元素个数,ArraySubType指明数组中每个元素的类型。
2、数据中字符串长度不确定:
有时通信中的字符串没有固定长度,在包中以\0结尾,这时如果非要使用struct表示,可以使用CustomMarshaler,但这将导致该struct在复制到非托管内存或从非托管内存复制时无法确定struct的长度(所有CustomMarshaler的长度都不可计算,不知道这一设计的原因是什么,但可以手动计算),在此省略。
临时解决办法是仅在struct中定义定长的字段,在解析数据包时动态截取字符串。
二、STRUCT与非托管内存
上面的代码可以将struct根据内存布局方式转换为byte[],或从byte[]转换为特定类型的struct。
调用方式如:
本文简要提出一些使用思路,欢迎各位大牛赐教。
一、STRUCT结构设计
当数据的结构确定时,总结为下面两种情况:
1、数据长度确定(包括字符串):
此时可以直接利用struct来构造数据包,比如:
[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1)] struct THeader { public short size; public byte type; public int seqno; } [StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1, CharSet = CharSet.Ansi)] struct TGSUpdateLadder { public THeader h; public byte charlevel; public uint charexplow; public uint charexphigh; public byte charclass; public ushort charstatus; [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 16)] public string charname; }
StructLayout用来确定布局方式,其中的Sequential表示在内存中按字节对齐连续存储,Pack指定字节对齐方式(即几字节对齐),CharSet用来指定ByValTStr等字符串类型在复制到非托管内存(或从非托管内存中复制)时使用的字符集。
MarshalAs用来指明下一个字段在复制到非托管区域(或从非托管内存中复制)时的转换方式和长度。
除ByValTStr外,常用的还有:
[MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 6, ArraySubType = UnmanagedType.SysInt)] public int[] reserved;
ByValArray可用来转换一个长度确定的数组,SizeConst指明数组元素个数,ArraySubType指明数组中每个元素的类型。
2、数据中字符串长度不确定:
有时通信中的字符串没有固定长度,在包中以\0结尾,这时如果非要使用struct表示,可以使用CustomMarshaler,但这将导致该struct在复制到非托管内存或从非托管内存复制时无法确定struct的长度(所有CustomMarshaler的长度都不可计算,不知道这一设计的原因是什么,但可以手动计算),在此省略。
临时解决办法是仅在struct中定义定长的字段,在解析数据包时动态截取字符串。
二、STRUCT与非托管内存
public byte[] StructToBytes(object obj) { int rawsize = Marshal.SizeOf(obj); IntPtr buffer = Marshal.AllocHGlobal(rawsize); Marshal.StructureToPtr(obj, buffer, false); byte[] rawdatas = new byte[rawsize]; Marshal.Copy(buffer, rawdatas, 0, rawsize); Marshal.FreeHGlobal(buffer); return rawdatas; } public object BytesToStruct(byte[] buf, int len, Type type) { object rtn; IntPtr buffer = Marshal.AllocHGlobal(len); Marshal.Copy(buf, 0, buffer, len); rtn = Marshal.PtrToStructure(buffer, type); Marshal.FreeHGlobal(buffer); return rtn; } public void BytesToStruct(byte[] buf, int len, object rtn) { IntPtr buffer = Marshal.AllocHGlobal(len); Marshal.Copy(buf, 0, buffer, len); Marshal.PtrToStructure(buffer, rtn); Marshal.FreeHGlobal(buffer); } public void BytesToStruct(byte[] buf, object rtn) { BytesToStruct(buf, buf.Length, rtn); } public object BytesToStruct(byte[] buf, Type type) { return BytesToStruct(buf, buf.Length, type); }
上面的代码可以将struct根据内存布局方式转换为byte[],或从byte[]转换为特定类型的struct。
调用方式如:
byte[] SendBuf = StructToBytes(rpacket);
TGSGetDataRequest packet = new TGSGetDataRequest(); packet = (TGSGetDataRequest)BytesToStruct((byte[])buf, Marshal.SizeOf(packet), packet.GetType());
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