ストリームまたは配列で収集されたデータをデータ構造に、またはその逆にマッピングする方法はありますか? C++ では、これは単純に、使用したいデータ型としてストリームへのポインタをキャストすること (または逆の場合はその逆) の問題です。例: C++ の場合
Mystruct * pMyStrct = (Mystruct*)&SomeDataStream;
pMyStrct->Item1 = 25;
int iReadData = pMyStrct->Item2;
受信データを読み取るときにストリーム データの品質が確かでない限り、明らかに C++ の方法はかなり安全ではありませんが、送信データの場合は非常に迅速かつ簡単です。
ほとんどの人は .NET シリアライゼーションを使用します (高速なバイナリ フォーマッタと低速な XML フォーマッタがあり、どちらもリフレクションに依存し、ある程度バージョン トレラントです)。
ただし、最速の (安全でない) 方法が必要な場合は、次のようにしてください。
書き込み：
YourStruct o = new YourStruct();
byte[] buffer = new byte[Marshal.SizeOf(typeof(YourStruct))];
GCHandle handle = GCHandle.Alloc(buffer, GCHandleType.Pinned);
Marshal.StructureToPtr(o, handle.AddrOfPinnedObject(), false);
handle.Free();
読む：
handle = GCHandle.Alloc(buffer, GCHandleType.Pinned);
o = (YourStruct)Marshal.PtrToStructure(handle.AddrOfPinnedObject(), typeof(YourStruct));
handle.Free();
lubos hasko の回答が十分に安全でない場合は、C# でポインターを使用する、本当に安全でない方法もあります。私が遭遇したいくつかのヒントと落とし穴は次のとおりです。
using System;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.IO;
using System.Diagnostics;
// Use LayoutKind.Sequential to prevent the CLR from reordering your fields.
[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
unsafe struct MeshDesc
{
public byte NameLen;
// Here fixed means store the array by value, like in C,
// though C# exposes access to Name as a char*.
// fixed also requires 'unsafe' on the struct definition.
public fixed char Name[16];
// You can include other structs like in C as well.
public Matrix Transform;
public uint VertexCount;
// But not both, you can't store an array of structs.
//public fixed Vector Vertices[512];
}
[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
unsafe struct Matrix
{
public fixed float M[16];
}
// This is how you do unions
[StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
unsafe struct Vector
{
[FieldOffset(0)]
public fixed float Items[16];
[FieldOffset(0)]
public float X;
[FieldOffset(4)]
public float Y;
[FieldOffset(8)]
public float Z;
}
class Program
{
unsafe static void Main(string[] args)
{
var mesh = new MeshDesc();
var buffer = new byte[Marshal.SizeOf(mesh)];
// Set where NameLen will be read from.
buffer[0] = 12;
// Use Buffer.BlockCopy to raw copy data across arrays of primitives.
// Note we copy to offset 2 here: char's have alignment of 2, so there is
// a padding byte after NameLen: just like in C.
Buffer.BlockCopy("Hello!".ToCharArray(), 0, buffer, 2, 12);
// Copy data to struct
Read(buffer, out mesh);
// Print the Name we wrote above:
var name = new char[mesh.NameLen];
// Use Marsal.Copy to copy between arrays and pointers to arrays.
unsafe { Marshal.Copy((IntPtr)mesh.Name, name, 0, mesh.NameLen); }
// Note you can also use the String.String(char*) overloads
Console.WriteLine("Name: " + new string(name));
// If Erik Myers likes it...
mesh.VertexCount = 4711;
// Copy data from struct:
// MeshDesc is a struct, and is on the stack, so it's
// memory is effectively pinned by the stack pointer.
// This means '&' is sufficient to get a pointer.
Write(&mesh, buffer);
// Watch for alignment again, and note you have endianess to worry about...
int vc = buffer[100] | (buffer[101] << 8) | (buffer[102] << 16) | (buffer[103] << 24);
Console.WriteLine("VertexCount = " + vc);
}
unsafe static void Write(MeshDesc* pMesh, byte[] buffer)
{
// But byte[] is on the heap, and therefore needs
// to be flagged as pinned so the GC won't try to move it
// from under you - this can be done most efficiently with
// 'fixed', but can also be done with GCHandleType.Pinned.
fixed (byte* pBuffer = buffer)
*(MeshDesc*)pBuffer = *pMesh;
}
unsafe static void Read(byte[] buffer, out MeshDesc mesh)
{
fixed (byte* pBuffer = buffer)
mesh = *(MeshDesc*)pBuffer;
}
}
両側に.netがある場合：
バイナリ シリアル化を使用して byte[] の結果を送信する必要があると考えてください。
構造体が完全にブリット可能であると信頼することは問題になる可能性があります。
いくらかのオーバーヘッド (CPU とネットワークの両方) が発生しますが、安全です。
各メンバー変数を手動で設定する必要がある場合は、FormatterServices を使用してオブジェクトに関連付けられた変数の型のリストを順番に取得することにより、プリミティブに関する限り、少し一般化できます。私はストリームから多くの異なるメッセージタイプが発生し、各メッセージのシリアライザー/デシリアライザーを絶対に書きたくないプロジェクトでこれを行う必要がありました。
byte[] からの逆シリアル化を一般化するために使用したコードを次に示します。
public virtual bool SetMessageBytes(byte[] message)
{
MemberInfo[] members = FormatterServices.GetSerializableMembers(this.GetType());
object[] values = FormatterServices.GetObjectData(this, members);
int j = 0;
for (int i = 0; i < members.Length; i++)
{
string[] var = members[i].ToString().Split(new char[] { ' ' });
switch (var[0])
{
case "UInt32":
values[i] = (UInt32)((message[j] << 24) + (message[j + 1] << 16) + (message[j + 2] << 8) + message[j + 3]);
j += 4;
break;
case "UInt16":
values[i] = (UInt16)((message[j] << 8) + message[j + 1]);
j += 2;
break;
case "Byte":
values[i] = (byte)message[j++];
break;
case "UInt32[]":
if (values[i] != null)
{
int len = ((UInt32[])values[i]).Length;
byte[] b = new byte[len * 4];
Array.Copy(message, j, b, 0, len * 4);
Array.Copy(Utilities.ByteArrayToUInt32Array(b), (UInt32[])values[i], len);
j += len * 4;
}
break;
case "Byte[]":
if (values[i] != null)
{
int len = ((byte[])values[i]).Length;
Array.Copy(message, j, (byte[])(values[i]), 0, len);
j += len;
}
break;
default:
throw new Exception("ByteExtractable::SetMessageBytes Unsupported Type: " + var[1] + " is of type " + var[0]);
}
}
FormatterServices.PopulateObjectMembers(this, members, values);
return true;
}