Odczytywanie struktury danych C / C ++ w języku C # z tablicy bajtów


85

Jaki byłby najlepszy sposób na wypełnienie struktury C # z tablicy byte [], w której dane pochodzą ze struktury C / C ++? Struktura C wyglądałaby mniej więcej tak (moje C jest bardzo zardzewiałe):

typedef OldStuff {
    CHAR Name[8];
    UInt32 User;
    CHAR Location[8];
    UInt32 TimeStamp;
    UInt32 Sequence;
    CHAR Tracking[16];
    CHAR Filler[12];
}

I wypełniłby coś takiego:

[StructLayout(LayoutKind.Explicit, Size = 56, Pack = 1)]
public struct NewStuff
{
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 8)]
    [FieldOffset(0)]
    public string Name;

    [MarshalAs(UnmanagedType.U4)]
    [FieldOffset(8)]
    public uint User;

    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 8)]
    [FieldOffset(12)]
    public string Location;

    [MarshalAs(UnmanagedType.U4)]
    [FieldOffset(20)]
    public uint TimeStamp;

    [MarshalAs(UnmanagedType.U4)]
    [FieldOffset(24)]
    public uint Sequence;

    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 16)]
    [FieldOffset(28)]
    public string Tracking;
}

Jaki jest najlepszy sposób skopiować OldStuffdo NewStuff, jeśli OldStuffzostał przekazany jako byte [] tablicy?

Obecnie robię coś podobnego do następującego, ale wydaje mi się to trochę niezgrabne.

GCHandle handle;
NewStuff MyStuff;

int BufferSize = Marshal.SizeOf(typeof(NewStuff));
byte[] buff = new byte[BufferSize];

Array.Copy(SomeByteArray, 0, buff, 0, BufferSize);

handle = GCHandle.Alloc(buff, GCHandleType.Pinned);

MyStuff = (NewStuff)Marshal.PtrToStructure(handle.AddrOfPinnedObject(), typeof(NewStuff));

handle.Free();

Czy jest lepszy sposób na osiągnięcie tego?


Czy użycie tej BinaryReaderklasy przyniesie jakikolwiek wzrost wydajności w porównaniu z przypinaniem pamięci i użyciem Marshal.PtrStructure?


1
Do Twojej wiadomości, jeśli Twój program działa na różnych komputerach, być może będziesz musiał poradzić sobie z little i big endian.
KPexEA

1
Jak sobie z tym poradzić na poziomie struktury, tj. Bez konieczności indywidualnego odwracania bajtów dla każdej wartości w strukturze?
Pat

Odpowiedzi:


114

Z tego, co widzę w tym kontekście, nie trzeba kopiować SomeByteArraydo bufora. Wystarczy wziąć uchwyt SomeByteArray, przypiąć go, skopiować IntPtrdane za pomocą, PtrToStructurea następnie zwolnić. Nie ma potrzeby kopiowania.

To byłoby:

NewStuff ByteArrayToNewStuff(byte[] bytes)
{
    GCHandle handle = GCHandle.Alloc(bytes, GCHandleType.Pinned);
    try
    {
        NewStuff stuff = (NewStuff)Marshal.PtrToStructure(handle.AddrOfPinnedObject(), typeof(NewStuff));
    }
    finally
    {
        handle.Free();
    }
    return stuff;
}

Wersja ogólna:

T ByteArrayToStructure<T>(byte[] bytes) where T: struct 
{
    T stuff;
    GCHandle handle = GCHandle.Alloc(bytes, GCHandleType.Pinned);
    try
    {
        stuff = (T)Marshal.PtrToStructure(handle.AddrOfPinnedObject(), typeof(T));
    }
    finally
    {
        handle.Free();
    }
    return stuff;
}

Prostsza wersja (wymaga unsafeprzełącznika):

unsafe T ByteArrayToStructure<T>(byte[] bytes) where T : struct
{
    fixed (byte* ptr = &bytes[0])
    {
        return (T)Marshal.PtrToStructure((IntPtr)ptr, typeof(T));
    }
}

CS0411 Argumentów typu dla metody „ByteArrayToStructure <T> (byte [], int)” nie można wywnioskować na podstawie użycia. Spróbuj jawnie określić argumenty typu. (Dodałem do niego indeks int tablicy bajtów).
SSpoke

W przypadku wyjątków nastąpi wyciek pamięci. Zobacz: stackoverflow.com/a/41836532/184528, aby uzyskać bezpieczniejszą wersję.
cdiggins

2
Od 4.5.1 istnieje ogólna wersja PtrToStructure, więc druga linia powyższej wersji ogólnej może var stuff = Marshal.PtrToStructure<T>(handle.AddrOfPinnedObject());

10

Oto wyjątkowa bezpieczna wersja zaakceptowanej odpowiedzi :

public static T ByteArrayToStructure<T>(byte[] bytes) where T : struct
{
    var handle = GCHandle.Alloc(bytes, GCHandleType.Pinned);
    try {
        return (T) Marshal.PtrToStructure(handle.AddrOfPinnedObject(), typeof(T));
    }
    finally {
        handle.Free();
    }
}

3
@ Ben-Collins Zaakceptowana odpowiedź została zmieniona po dodaniu odpowiedzi.
cdiggins

5

Uważaj na problemy z pakowaniem. W przykładzie, który podałeś, wszystkie pola są w oczywistych przesunięciach, ponieważ wszystko znajduje się na 4-bajtowych granicach, ale nie zawsze tak będzie. Visual C ++ pakuje domyślnie 8-bajtowe granice.


1
„Visual C ++ pakuje domyślnie 8-bajtowe granice”. To rozwiązało mój problem, wielkie dzięki!
Chris L

4
object ByteArrayToStructure(byte[] bytearray, object structureObj, int position)
{
    int length = Marshal.SizeOf(structureObj);
    IntPtr ptr = Marshal.AllocHGlobal(length);
    Marshal.Copy(bytearray, 0, ptr, length);
    structureObj = Marshal.PtrToStructure(Marshal.UnsafeAddrOfPinnedArrayElement(bytearray, position), structureObj.GetType());
    Marshal.FreeHGlobal(ptr);
    return structureObj;
}   

Masz to


0

Jeśli masz byte [], powinieneś być w stanie użyć klasy BinaryReader i ustawić wartości w NewStuff przy użyciu dostępnych metod ReadX.

Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.