c# - 在不装箱的情况下将字节数组复制到通用类型

Question

我正在开发一个 C# 类，其中我需要能够接收字节数组并将其复制到相同大小的通用变量。在 C/C++ 中，这样的事情(复制)很容易，但在 C# 中就没那么容易了。

MyClass<T>
{
  public T Value = default(T);

  public MyClass(byte[] bytes)
  {
    // how to copy `bytes` into `Value`?
  }
}

我不想使用拳击。有没有办法使用编码(marshal)处理、反射或非托管/不安全代码来做到这一点？

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我确实找到了 this other post ，但唯一建议的答案不会起作用，因为它使用装箱。

Answer 1

如果您使用的是最新的 .NET，您可以使用 Span<T> (System.Buffers) 为此:

class MyClass<T> where T : struct
{
    public T Value = default(T);

    public MyClass(byte[] bytes)
    {
        Value = MemoryMarshal.Cast<byte, T>(bytes)[0];
    }
}

您还可以使用 unsafe在最近的 C# 版本中(针对 T : unmanaged 约束):

class MyClass<T> where T : unmanaged
{
    public T Value = default(T);

    public unsafe MyClass(byte[] bytes)
    {
        fixed (byte* ptr = bytes)
        {
            Value = *(T*)ptr; // note: no out-of-range check here; dangerous
        }
    }
}

您也可以在这里使用 Unsafe.* 做一些事情方法(System.Runtime.CompilerServices.Unsafe)；例如(注意没有限制):

class MyClass<T>
{
    public T Value = default(T);

    public unsafe MyClass(byte[] bytes)
    {
        T local = default(T);
        fixed (byte* ptr = bytes)
        {
            Unsafe.Copy(ref local, ptr); // note: no out-of-range check here; dangerous
        }
        Value = local;
    }
}

如果要检查越界问题:

if (bytes.Length < Unsafe.SizeOf<T>())
    throw new InvalidOperationException("Not enough data, fool!");

或者您可以使用 sizeof(T)如果你有 T : unmanaged约束。 Span<T> 不需要这个解决方案(第一个)，因为原来Cast<byte, T>在这种情况下将产生长度为零的跨度，并且 [0]将适本地抛出。

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我认为这也应该有效!

public unsafe MyClass(byte[] bytes)
{
    Value = Unsafe.As<byte, T>(ref bytes[0]); // note: no out-of-range check here; dangerous
}

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完整示例(适用于 net462):

using System;
using System.Runtime.CompilerServices;


struct Foo
{
    public int x, y;
}
class MyClass<T>
{
    public T Value = default(T);

    public unsafe MyClass(byte[] bytes)
    {
        if (bytes.Length < Unsafe.SizeOf<T>())
            throw new InvalidOperationException("not enough data");
        Value = Unsafe.As<byte, T>(ref bytes[0]);
    }
}
static class P
{
    static void Main() {
        byte[] bytes = new byte[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 };
        var obj = new MyClass<Foo>(bytes);
        var val = obj.Value;
        Console.WriteLine(val.x); // 67305985 = 0x04030201
        Console.WriteLine(val.y); // 134678021 = 0x08070605 
    }
}