现在的位置: 首页 > 综合 > 正文

C#中实现byte[]与任意对象互换(服务端通讯专用)

2013年06月25日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2665字 ⁄ 字号 评论关闭

C++中,我们可以非常方便的将网络通讯接收来的char*缓冲区转成任意类型的结构体,并从中提取必要信息,只需要一个结构体类型指针的强制转换即可。

但是在C#中,所有涉及到内存及指针的操作均被判定为不安全操作,使得上述机制的实现变得复杂化。

要在C#中便捷的实现网络通讯缓冲区byte[]与任意类型对象的相互转换,常用的方法大致有三:

1.序列化与反序列化

注意:传入的结构体类型一定是“可序列化的(Serializable)”

优点:安全可靠

使用这种方法一般不会产生其他的副作用,其安全度在C#的可控范围之内。

缺点:浪费资源、效率偏低

使用这种方法会造成不必要的资源浪费:

struct原有大小 序列化之后的byte[]大小
100                   256
800                   1024
1000                 2048
3000                 4096
6000                 8192
10000               16384
产生出不必要的冗余数据,效率的降低将是必然结果。
2.内存流配合BitConvert
BitConvert类提供了丰富的byte[]与其他基础类型(Int16、Int32等)间的互换方法。
byte[]转成特定struct时,需要实现new一个新的struct。之后借助BitConvert将接收来的byte[]缓冲区特定段按照struct各部分定义转化为相应类型,并赋值给struct成员。反之亦然。
优点:安全可靠,性能可观

使用这种方法一般不会产生其他的副作用,其安全度在C#的可控范围之内。

缺点:资源浪费,不易实现

使用这种方法造成了额外的内存申请与复制。

另外,针对每种特定类型的数据包,需要提供特定的包解析与生成机制。

可以考虑通过包类型间的继承关系降低后期维护的难度。比如:定义一种基类型的数据包,子类数据包继承基类数据包的成员,并重写基类的解析与生成方法等等。

3.Marshal

该类对外提供了一个方法集,这些方法用于分配非托管内存、复制非托管内存块、将托管类型转换为非托管类型,此外还提供了在与非托管代码交互时使用的其他杂项方法。

.net 4.0 实现方法:

        /// <summary>
        /// 由结构体转换为byte数组
        /// </summary>
        public static byte[] StructureToByte<T>(T structure)
        {
            int size = Marshal.SizeOf(typeof(T));
            byte[] buffer = new byte[size];
            IntPtr bufferIntPtr = Marshal.AllocHGlobal(size);
            try
            {
                Marshal.StructureToPtr(structure, bufferIntPtr, true);
                Marshal.Copy(bufferIntPtr, buffer, 0, size);
            }
            finally
            {
                Marshal.FreeHGlobal(bufferIntPtr);
            }
            return buffer;
        }

        /// <summary>
        /// 由byte数组转换为结构体
        /// </summary>
        public static T ByteToStructure<T>(byte[] dataBuffer)
        {
            object structure = null;
            int size = Marshal.SizeOf(typeof(T));
            IntPtr allocIntPtr = Marshal.AllocHGlobal(size);
            try
            {
                Marshal.Copy(dataBuffer, 0, allocIntPtr, size);
                structure = Marshal.PtrToStructure(allocIntPtr, typeof(T));
            }
            finally
            {
                Marshal.FreeHGlobal(allocIntPtr);
            }
            return (T)structure;
        }

优点:高效、易实现

这个方法的实际效果与C++类似,不存在额外的内存申请及拷贝动作。

缺点:不安全、功能受限

1> 某些特殊情况下,该方法会失效。

2> 由于涉及到了与非托管内存间的转换,安全度降低。

3> C#中的Struct功能弱化,无法有效组织数据包继承关系。

4> 在一些特有环境下,Marshal的权限并未全部公开,比如Silverlight。

 

相关参考:http://www.cnblogs.com/JLL/archive/2005/07/23/198851.html

                  
http://pierce.cnblogs.com/archive/2005/06/21/178343.aspx

抱歉!评论已关闭.