c# - 在 C# 中比较按位相等的非托管类型的值

Question

^{这个问题是关于 .NET Core 3.1 和 C# 8.0(或更新的预发布版本)的。}

我需要编写一个通用方法来比较非托管值类型(即满足 C# unmanaged 约束的值类型)的两个值是否按位相等。我意识到某些值类型可以具有带间隙的字段布局，或相等语义，其中具有不同位模式的值被预定义的相等运算符视为相等，反之亦然，具有相同位模式的值被视为不相等。例如

using static System.BitConverter;
using static System.Console;

WriteLine(ToDouble(GetBytes(0x8000000000000000ul)) ==
          ToDouble(GetBytes(0x0000000000000000ul))); // True

WriteLine(ToDouble(GetBytes(0xFFF8000000000000ul)) ==
          ToDouble(GetBytes(0xFFF8000000000000ul))); // False

我不关心这些问题。我对被视为不透明 Blob 的值的按位相等感兴趣。如果可能的话，我宁愿避免创建数据副本和固定。这是我目前的做法:

using System;
using static System.Runtime.CompilerServices.Unsafe;
using static System.Runtime.InteropServices.MemoryMarshal;

public static class BitwiseUtils
{
    public static bool BitwiseEquals<T>(in T x, in T y) where T : unmanaged
    {
        return AsBytes(CreateReadOnlySpan(ref AsRef(in x), 1)).SequenceEqual(
               AsBytes(CreateReadOnlySpan(ref AsRef(in y), 1)));
    }
}

看起来效率很高，但看起来过于冗长。你能提出一个更简单的版本吗？

Answer 1

只要 unmanaged 通用约束可用，就可以使用指向通用非托管值类型的原始指针，以及 sizeof。

public unsafe static bool BitwiseEquals<T>(in T x, in T y)
where T : unmanaged
{
    fixed (T* px = &x)
    fixed (T* py = &y)
    {
        var p1 = (byte*)px;
        var p2 = (byte*)py;

        for (var i = 0; i < sizeof(T); i++)
        {
            if (p1[i] != p2[i])
            {
                return false;
            }
        }
    }

    return true;
}

这种方式必须具有 C# 代码可以实现的最高性能，并且您不必担心方法调用或内联。

它与 Unsafe 和 MemoryMarshal 做同样的事情，并使用“不安全”(unsafe 上下文或 Unsafe类)是不可避免的，因为您需要访问具有效率要求的原始位数据。

无论条件如何，都不要害怕用 C# 编写 C 代码，因为这取决于它的作用。