在C#中，是否可以将字节数组转换为另一种类型，而无需创建新的数组？

Question

我有一个byte[]对象，我正在使用它作为数据缓冲区。

我想把它“读”成一个基元/非基元结构的数组，而不在内存中复制byte[]数据。

目标应该类似于：

byte[] myBuffer;

//Buffer is populated

int[] asInts = PixieDust_ToInt(myBuffer);
MyStruct[] asMyStructs = PixieDust_ToMyStruct(myBuffer);

这个是可能的吗？如果是这样的话，是怎么做的？

Answer 1

有可能吗？实际上，是的！

从.NET Core2.1开始，MemoryMarshal允许我们对跨度执行此操作。如果您对span而不是数组感到满意，则选择yes。

var intSpan = MemoryMarshal.Cast<byte, int>(myByteArray.AsSpan());

整数跨度将包含byteCount /4整数。

至于自定义结构...文档声称在转换的两端都需要一个“原始类型”。但是，您可以尝试使用ref struct，并看到这是实际的约束。如果它成功了，我也不会感到惊讶！

请注意，ref结构仍然具有很大的局限性，但对于我们正在讨论的那种重新解释类型转换来说，这种限制是有意义的。

编辑：哇，约束要宽松得多。它需要任何结构，而不是原语。它甚至不需要是一个ref struct。如果您的结构在其层次结构中的任何位置包含引用类型，则只会引发运行时检查。这事儿可以理解。因此，这应该适用于您的自定义结构，就像它适用于it一样。享受吧！

Answer 2

您将无法执行此操作。要获得MyStruct[]，您需要实际创建这种类型的数组，并复制数据。理论上，您可以创建自己的自定义类型作为集合，但实际上只是byte[]上的外观，在访问给定值时将字节复制到struct对象中，但如果您最终实际访问所有值，这最终将复制所有相同的数据，这可能会允许您将其推迟一点，如果您实际只使用少量值，这可能会很有帮助。

Answer 3

考虑System.BitConverter类

这个类有一些函数，可以将从给定索引处开始的字节重新解释为Int32、Int64、Double、Boolean等，然后从这些类型返回到一个字节序列。

示例：

int32 x = 0x12345678;
var xBytes = BitConverter.GetBytes(x);
// bytes is a byte array with length 4: 0x78; 0x56; 0x34; 0x12
var backToInt32 = BitConverter.ToInt32(xBytes, 0);

或者，如果您的数组包含混合数据：

double d = 3.1415;
int16 n = 42;
Bool b = true;
Uint64 u = 0xFEDCBA9876543210;

// to array of bytes:
var dBytes = BitConverter.GetBytes(d);
var nBytes = BitConverter.GetBytes(n);
var bBytes = BitConverter.GetBytes(b);
var uBytes = BitConterter.GetBytes(u);
Byte[] myBytes = dBytes.Concat(nBytes).Concat(bBytes).Concat(uBytes).ToArray();

// startIndexes in myBytes:
int startIndexD = 0;
int startIndexN = dBytes.Count();
int startIndexB = startIndexN + nBytes.Count();
int startIndexU = startIndexB + bBytes.Count();

// back to original elements
double dRestored = Bitconverter.ToDouble(myBytes, startIndexD);
int16 nRestored = BitConverter.ToInt16(myBytes, startIndexN);
bool bRestored = BitConverter.ToBool(myBytes, startIndexB);
Uint64 uRestored = BitConverter.ToUint64(myBytes, startIndexU);