將C＃void *轉換為byte []

Question

在C＃中，我需要將T []寫入流，理想情況下不需要任何額外的緩沖區。 我有一個動態代碼，將T []（其中T是無對象結構）轉換為void *並將其修復到內存中，並且效果很好。 當流是文件時，我可以使用本機Windows API直接傳遞void *，但現在我需要寫入一個帶有byte []的通用Stream對象。

問題：任何人都可以建議一種黑客方式來創建一個虛擬數組對象，它實際上沒有任何堆分配，而是指向已經存在（和固定）的堆位置？

這是我需要的偽代碼：

void Write(Stream stream, T[] buffer)
{
    fixed( void* ptr = &buffer )    // done with dynamic code generation
    {
        int typeSize = sizeof(T);   // done as well

        byte[] dummy = (byte[]) ptr;   // <-- how do I create this fake array?

        stream.Write( dummy, 0, buffer.Length*typeSize );
    }
}  

更新：我介紹了如何做fixed(void* ptr=&buffer)在深入這篇文章 。 我總是可以創建一個byte []，在內存中修復它，並從一個指針到另一個指針執行不安全的字節復制，然后將該數組發送到流中，但我希望避免不必要的額外分配和復制。

不可能？ 進一步思考后，byte []在堆中有一些元數據，包括數組維度和元素類型。 簡單地將引用（指針）傳遞給T []作為byte []可能不起作用，因為塊的元數據仍然是T []的元數據。 即使元數據的結構相同，T []的長度也會遠小於byte []，因此托管代碼對byte []的任何后續訪問都會產生不正確的結果。

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Answer 1

這種代碼永遠不會以通用的方式工作。 它依賴於一種硬假設，即T的內存布局是可預測且一致的。 只有在T是簡單值類型時才會出現這種情況。 暫時忽略字節序。 如果T是引用類型，你就死在水中，你將復制永遠無法反序列化的跟蹤句柄，你必須給T結構約束。

但這還不夠，結構類型也不可復制。 即使他們沒有引用類型字段，也不能約束。 內部布局由JIT編譯器確定。 它在閑暇時交換字段，選擇字段正確對齊的字段，結構值采用最小存儲大小。 您將序列化的值只能由運行完全相同的CPU體系結構和JIT編譯器版本的程序正確讀取。

框架中已經有很多類可以完成你正在做的事情。 最接近的匹配是.NET 4.0 MemoryMappedViewAccessor類。 它需要做同樣的工作，在內存映射文件中提供原始字節。 主要的是System.Runtime.InteropServices.SafeBuffer類，看看有了Reflector。 不幸的是，你不能只復制類，它依賴於CLR來進行轉換。 再說一遍，它還有一周才可用。

Answer 2

看看這篇文章在C＃/ VB.NET和Generic Pointers中使用內聯MSIL獲取夢想代碼的最佳方法:)

Answer 3

因為stream.Write不能占用指針，所以無法避免復制內存，因此會有一些減速。 您可能需要考慮使用BinaryReader和BinaryWriter來序列化您的對象，但這里的代碼可以讓您按照自己的意願行事。 請記住，T的所有成員也必須是結構。

unsafe static void Write<T>(Stream stream, T[] buffer) where T : struct
{
    System.Runtime.InteropServices.GCHandle handle = System.Runtime.InteropServices.GCHandle.Alloc(buffer, System.Runtime.InteropServices.GCHandleType.Pinned);
    IntPtr address = handle.AddrOfPinnedObject();
    int byteCount = System.Runtime.InteropServices.Marshal.SizeOf(typeof(T)) * buffer.Length;
    byte* ptr = (byte*)address.ToPointer();
    byte* endPtr = ptr + byteCount;
    while (ptr != endPtr)
    {
        stream.WriteByte(*ptr++);
    }
    handle.Free();
}

Answer 4

看看我對相關問題的回答： 將float []轉換為byte []的最快方法是什么？

在其中我暫時將浮點數組轉換為字節數組而不進行內存分配和復制。 為此，我使用內存操作更改了CLR的元數據。

不幸的是，這種解決方案不適合仿制葯。 但是，您可以將此hack與代碼生成技術結合起來解決您的問題。