如何在C#中将结构转换为字节数组?

时间:2010-07-19 06:18:36

标签: c# struct

如何在C#中将结构转换为字节数组?

我已经定义了这样的结构:

public struct CIFSPacket
{
    public uint protocolIdentifier; //The value must be "0xFF+'SMB'".
    public byte command;

    public byte errorClass;
    public byte reserved;
    public ushort error;

    public byte flags;

    //Here there are 14 bytes of data which is used differently among different dialects.
    //I do want the flags2. However, so I'll try parsing them.
    public ushort flags2;

    public ushort treeId;
    public ushort processId;
    public ushort userId;
    public ushort multiplexId;

    //Trans request
    public byte wordCount;//Count of parameter words defining the data portion of the packet.
    //From here it might be undefined...

    public int parametersStartIndex;

    public ushort byteCount; //Buffer length
    public int bufferStartIndex;

    public string Buffer;
}

在我的main方法中,我创建了一个实例并为其赋值:

CIFSPacket packet = new CIFSPacket();
packet.protocolIdentifier = 0xff;
packet.command = (byte)CommandTypes.SMB_COM_NEGOTIATE;
packet.errorClass = 0xff;
packet.error = 0;
packet.flags = 0x00;
packet.flags2 = 0x0001;
packet.multiplexId = 22;
packet.wordCount = 0;
packet.byteCount = 119;

packet.Buffer = "NT LM 0.12";

现在我想通过套接字发送此数据包。为此,我需要将结构转换为字节数组。我该怎么办?

我的完整代码如下。

static void Main(string[] args)
{

  Socket MyPing = new Socket(AddressFamily.InterNetwork,
  SocketType.Stream , ProtocolType.Unspecified ) ;


  MyPing.Connect("172.24.18.240", 139);

    //Fake an IP Address so I can send with SendTo
    IPAddress IP = new IPAddress(new byte[] { 172,24,18,240 });
    IPEndPoint IPEP = new IPEndPoint(IP, 139);

    //Local IP for Receiving
    IPEndPoint Local = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);
    EndPoint EP = (EndPoint)Local;

    CIFSPacket packet = new CIFSPacket();
    packet.protocolIdentifier = 0xff;
    packet.command = (byte)CommandTypes.SMB_COM_NEGOTIATE;
    packet.errorClass = 0xff;
    packet.error = 0;
    packet.flags = 0x00;
    packet.flags2 = 0x0001;
    packet.multiplexId = 22;
    packet.wordCount = 0;
    packet.byteCount = 119;

    packet.Buffer = "NT LM 0.12";

    MyPing.SendTo(It takes byte array as parameter);
}

代码段会是什么?

14 个答案:

答案 0 :(得分:109)

使用编组很容易。

文件顶部

using System.Runtime.InteropServices

<强>功能

byte[] getBytes(CIFSPacket str) {
    int size = Marshal.SizeOf(str);
    byte[] arr = new byte[size];

    IntPtr ptr = Marshal.AllocHGlobal(size);
    Marshal.StructureToPtr(str, ptr, true);
    Marshal.Copy(ptr, arr, 0, size);
    Marshal.FreeHGlobal(ptr);
    return arr;
}

并将其转换回来:

CIFSPacket fromBytes(byte[] arr) {
    CIFSPacket str = new CIFSPacket();

    int size = Marshal.SizeOf(str);
    IntPtr ptr = Marshal.AllocHGlobal(size);

    Marshal.Copy(arr, 0, ptr, size);

    str = (CIFSPacket)Marshal.PtrToStructure(ptr, str.GetType());
    Marshal.FreeHGlobal(ptr);

    return str;
}

在你的结构中,你需要把它放在一个字符串

之前
[MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 100)]
public string Buffer;

并确保SizeConst与您最大的字符串一样大。

你应该读到这个: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/4ca6d5z7.aspx

答案 1 :(得分:25)

如果你真的希望它是快速的,你可以使用CopyMemory使用不安全的代码。 CopyMemory的速度提高了约5倍(例如800MB的数据通过编组复制需要3秒,而只需要通过CopyMemory复制.6s)。此方法确实限制您仅使用实际存储在struct blob本身中的数据,例如数字或固定长度的字节数组。

    [DllImport("kernel32.dll", EntryPoint = "CopyMemory", SetLastError = false)]
    private static unsafe extern void CopyMemory(void *dest, void *src, int count);

    private static unsafe byte[] Serialize(TestStruct[] index)
    {
        var buffer = new byte[Marshal.SizeOf(typeof(TestStruct)) * index.Length];
        fixed (void* d = &buffer[0])
        {
            fixed (void* s = &index[0])
            {
                CopyMemory(d, s, buffer.Length);
            }
        }

        return buffer;
    }

答案 2 :(得分:21)

看看这些方法:

byte [] StructureToByteArray(object obj)
{
    int len = Marshal.SizeOf(obj);

    byte [] arr = new byte[len];

    IntPtr ptr = Marshal.AllocHGlobal(len);

    Marshal.StructureToPtr(obj, ptr, true);

    Marshal.Copy(ptr, arr, 0, len);

    Marshal.FreeHGlobal(ptr);

    return arr;
}

void ByteArrayToStructure(byte [] bytearray, ref object obj)
{
    int len = Marshal.SizeOf(obj);

    IntPtr i = Marshal.AllocHGlobal(len);

    Marshal.Copy(bytearray,0, i,len);

    obj = Marshal.PtrToStructure(i, obj.GetType());

    Marshal.FreeHGlobal(i);
}

这是我在Googling上发现的另一个帖子的无耻副本!

更新:有关详情,请查看source

答案 3 :(得分:14)

包含较少内存分配的Vicent代码的变体:

public static byte[] GetBytes<T>(T str)
{
    int size = Marshal.SizeOf(str);

    byte[] arr = new byte[size];

    GCHandle h = default(GCHandle);

    try
    {
        h = GCHandle.Alloc(arr, GCHandleType.Pinned);

        Marshal.StructureToPtr<T>(str, h.AddrOfPinnedObject(), false);
    }
    finally
    {
        if (h.IsAllocated)
        {
            h.Free();
        }
    }

    return arr;
}

public static T FromBytes<T>(byte[] arr) where T : struct
{
    T str = default(T);

    GCHandle h = default(GCHandle);

    try
    {
        h = GCHandle.Alloc(arr, GCHandleType.Pinned);

        str = Marshal.PtrToStructure<T>(h.AddrOfPinnedObject());

    }
    finally
    {
        if (h.IsAllocated)
        {
            h.Free();
        }
    }

    return str;
}

我使用GCHandle来&#34; pin&#34;记忆然后我直接使用h.AddrOfPinnedObject()的地址。

答案 4 :(得分:5)

由于主要答案是使用CIF中没有(或不再)可用的CIFSPacket类型,我写了正确的方法:

    static byte[] getBytes(object str)
    {
        int size = Marshal.SizeOf(str);
        byte[] arr = new byte[size];
        IntPtr ptr = Marshal.AllocHGlobal(size);

        Marshal.StructureToPtr(str, ptr, true);
        Marshal.Copy(ptr, arr, 0, size);
        Marshal.FreeHGlobal(ptr);

        return arr;
    }

    static T fromBytes<T>(byte[] arr)
    {
        T str = default(T);

        int size = Marshal.SizeOf(str);
        IntPtr ptr = Marshal.AllocHGlobal(size);

        Marshal.Copy(arr, 0, ptr, size);

        str = (T)Marshal.PtrToStructure(ptr, str.GetType());
        Marshal.FreeHGlobal(ptr);

        return str;
    }

经过测试,他们工作。

答案 5 :(得分:4)

我知道这真的很晚,但是使用C#7.3,您可以对非托管结构或任何其他未处理的结构(int,bool等...)执行此操作

public static unsafe byte[] ConvertToBytes<T>(T value) where T : unmanaged {
        byte* pointer = (byte*)&value;

        byte[] bytes = new byte[sizeof(T)];
        for (int i = 0; i < sizeof(T); i++) {
            bytes[i] = pointer[i];
        }

        return bytes;
    }

然后这样使用:

struct MyStruct {
        public int Value1;
        public int Value2;
        //.. blah blah blah
    }

    byte[] bytes = ConvertToBytes(new MyStruct());

答案 6 :(得分:2)

您可以使用Marshal(StructureToPtr,ptrToStructure)和Marshal.copy,但这取决于plataform。


序列化包括自定义序列化的功能。

public virtual void GetObjectData(SerializationInfo info, StreamingContext context)
Protected Sub New(ByVal info As SerializationInfo, ByVal context As StreamingContext) 

SerializationInfo包含序列化每个成员的函数。


BinaryWriter和BinaryReader还包含保存/加载到字节数组(流)的方法。

请注意,您可以从字节数组创建MemoryStream或从MemoryStream创建字节数组。

您可以在结构上创建方法Save和方法New:

   Save(Bw as BinaryWriter)
   New (Br as BinaryReader)

然后选择要保存/加载到流的成员 - &gt;字节数组。

答案 7 :(得分:1)

这可以非常直接地完成。

使用[StructLayout(LayoutKind.Explicit)]

明确定义您的结构
int size = list.GetLength(0);
IntPtr addr = Marshal.AllocHGlobal(size * sizeof(DataStruct));
DataStruct *ptrBuffer = (DataStruct*)addr;
foreach (DataStruct ds in list)
{
    *ptrBuffer = ds;
    ptrBuffer += 1;
}

此代码只能在不安全的上下文中编写。完成后你必须免费addr

Marshal.FreeHGlobal(addr);

答案 8 :(得分:1)

我想出了一种不同的方法,可以转换任何 struct而无需修复长度的麻烦,但是生成的字节数组会有更多的开销。

以下是struct示例:

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public class HelloWorld
{
    public MyEnum enumvalue;
    public string reqtimestamp;
    public string resptimestamp;
    public string message;
    public byte[] rawresp;
}

如您所见,所有这些结构都需要添加固定长度属性。这通常会占用比所需更多的空间。请注意,LayoutKind.Sequential是必需的,因为我们希望反射在提取FieldInfo时始终为我们提供相同的顺序。我的灵感来自TLV类型 - 长度 - 值。我们来看看代码:

public static byte[] StructToByteArray<T>(T obj)
{
    using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
    {
        FieldInfo[] infos = typeof(T).GetFields(BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance);
        foreach (FieldInfo info in infos)
        {
            BinaryFormatter bf = new BinaryFormatter();
            using (MemoryStream inms = new MemoryStream()) {

                bf.Serialize(inms, info.GetValue(obj));
                byte[] ba = inms.ToArray();
                // for length
                ms.Write(BitConverter.GetBytes(ba.Length), 0, sizeof(int));

                // for value
                ms.Write(ba, 0, ba.Length);
            }
        }

        return ms.ToArray();
    }
}

上述函数只使用BinaryFormatter序列化未知大小的原始object,我也只是跟踪大小并将其存储在输出MemoryStream中。

public static void ByteArrayToStruct<T>(byte[] data, out T output)
{
    output = (T) Activator.CreateInstance(typeof(T), null);
    using (MemoryStream ms = new MemoryStream(data))
    {
        byte[] ba = null;
        FieldInfo[] infos = typeof(T).GetFields(BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance);
        foreach (FieldInfo info in infos)
        {
            // for length
            ba = new byte[sizeof(int)];
            ms.Read(ba, 0, sizeof(int));

            // for value
            int sz = BitConverter.ToInt32(ba, 0);
            ba = new byte[sz];
            ms.Read(ba, 0, sz);

            BinaryFormatter bf = new BinaryFormatter();
            using (MemoryStream inms = new MemoryStream(ba))
            {
                info.SetValue(output, bf.Deserialize(inms));
            }
        }
    }
}

当我们想要将其转换回原来的struct时,我们只需将长度读回并直接将其转储回BinaryFormatter,然后将其转储回struct

这两个函数是通用的,可以与任何struct一起使用,我在我的C#项目中测试了上面的代码,我有一个服务器和一个客户端,通过{{1连接和通信我将NamedPipeStream作为字节数组从一个转发到另一个并转换回来。

我相信我的方法可能会更好,因为它不会修复struct本身的长度,并且对于结构中的每个字段,唯一的开销只是struct。在int生成的字节数组中也有一些微小的开销,但除此之外,并不多。

答案 9 :(得分:0)

我将看一下BinaryReader和BinaryWriter类。我最近不得不将数据序列化为字节数组(并返回),并且在我基本​​上自己重写之后才发现这些类。

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.io.binarywriter.aspx

该页面上也有一个很好的例子。

答案 10 :(得分:0)

看起来像某个外部库的预定义(C级)结构。元帅是你的朋友。检查:

http://geekswithblogs.net/taylorrich/archive/2006/08/21/88665.aspx

首发如何处理这个问题。请注意,您可以 - 使用属性 - 定义字节布局和字符串处理等内容。非常好的方法,实际上。

BinaryFormatter Nor MemoryStream都没有为此完成。

答案 11 :(得分:0)

@Abdel Olakara在.net 3.5中回答不起作用,应修改如下:

    public static void ByteArrayToStructure<T>(byte[] bytearray, ref T obj)
    {
        int len = Marshal.SizeOf(obj);
        IntPtr i = Marshal.AllocHGlobal(len);
        Marshal.Copy(bytearray, 0, i, len);
        obj = (T)Marshal.PtrToStructure(i, typeof(T));
        Marshal.FreeHGlobal(i);
    }

答案 12 :(得分:0)

        Header header = new Header();
        Byte[] headerBytes = new Byte[Marshal.SizeOf(header)];
        Marshal.Copy((IntPtr)(&header), headerBytes, 0, headerBytes.Length);

这应该很快就能解决问题吧?

答案 13 :(得分:0)

此示例仅适用于纯blittable类型,例如可直接在C中记忆的类型。

示例 - 众所周知的64位结构

func split<T>(array: [T], ranges: [CountableClosedRange<T>]) -> [[T]] {
    var result = Array(repeating: [T](), count: ranges.count)

    for element in array {
        if let subIndex = ranges.index(where: { $0 ~= element }) {
            result[subIndex].append(element)
        }
    }
    return result
}

let ages = [10, 20, 30, 40, 50, 60]
let subarrays = split(array: ages, ranges: [0...25, 26...50, 51...75, 76...Int.max])

这样定义,结构将自动打包为64位。

现在我们可以创建体素量:

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]  
public struct Voxel
{
    public ushort m_id;
    public byte m_red, m_green, m_blue, m_alpha, m_matid, m_custom;
}

并将它们全部保存为字节数组:

Voxel[,,] voxels = new Voxel[16,16,16];

但是,由于OP想知道如何转换结构本身,我们的Voxel结构可以有以下方法int size = voxels.Length * 8; // Well known size: 64 bits byte[] saved = new byte[size]; GCHandle h = GCHandle.Alloc(voxels, GCHandleType.Pinned); Marshal.Copy(h.AddrOfPinnedObject(), saved, 0, size); h.Free(); // now feel free to save 'saved' to a File / memory stream.

ToBytes