f# - F# 中具有零复制语义的不安全强制转换

Question

我正在尝试实现像强制一样的静态转换，不会导致任何数据的复制。
天真的静态转换不起作用

let pkt = byte_buffer :> PktHeader

FS0193: Type constraint mismatch. The type byte[] is not compatible with type PktHeader The type 'byte[]' is not compatible with the type 'PktHeader' (FS0193) (program)

由于 System.Net.Sockets.Socket.Receive() 的定义方式，数据包最初保存在字节数组中。
低级数据包结构定义如下

[<Struct; StructLayout(LayoutKind.Explicit)>]
type PktHeader =
  [<FieldOffset(0)>] val mutable field1: uint16
  [<FieldOffset(2)>] val mutable field2: uint16
  [<FieldOffset(4)>] val mutable field3: uint32
   .... many more fields follow ....

在这个现实世界的场景中，效率很重要，因为浪费的数据复制可能会排除 F# 作为实现语言的可能性。
在这种情况下，您如何实现零复制效率？

11 月 29 日编辑
我的问题是基于隐含的信念，即 C/C++/C# 风格的不安全静态转换是一个有用的构造，就好像这是不言而喻的。然而，另一方面，这种类型转换在 F# 中并不惯用，因为它本质上是一种充满危险的命令式语言技术。出于这个原因，我接受了 V.B.其中 SBE/FlatBuffers 数据访问被公布为最佳实践。

Answer 1

用于转换的纯 F# 方法

let convertByteArrayToStruct<'a when 'a : struct> (byteArr : byte[]) = 
    let handle = GCHandle.Alloc(byteArr, GCHandleType.Pinned)
    let structure = Marshal.PtrToStructure (handle.AddrOfPinnedObject(), typeof<'a>)
    handle.Free()
    structure :?> 'a

这是一个最小的例子，但我建议对字节数组的长度进行一些检查，因为当它写在那里时，如果你给它一个太短的字节数组，它将产生未定义的结果。您可以查看 Marshall.SizeOf(typeof<'a>) .

没有比这更安全的纯 F# 解决方案(这已经是一种容易出现运行时故障的方法)。替代选项可能包括与 C# 的互操作以使用 unsafe和 fixed进行转换。

但最终，您需要一种颠覆 F# 类型系统的方法，这并不是该语言的真正设计目标。 F# 的主要优势之一是类型系统的强大功能，它能够帮助您生成可静态验证的代码。