Lendo uma estrutura de dados C / C ++ em C # de uma matriz de bytes

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Qual seria a melhor maneira de preencher uma estrutura C # a partir de uma matriz byte [] em que os dados eram de uma estrutura C / C ++? A estrutura C seria mais ou menos assim (meu C está muito enferrujado):

typedef OldStuff {
    CHAR Name[8];
    UInt32 User;
    CHAR Location[8];
    UInt32 TimeStamp;
    UInt32 Sequence;
    CHAR Tracking[16];
    CHAR Filler[12];
}

E preencheria algo assim:

[StructLayout(LayoutKind.Explicit, Size = 56, Pack = 1)]
public struct NewStuff
{
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 8)]
    [FieldOffset(0)]
    public string Name;

    [MarshalAs(UnmanagedType.U4)]
    [FieldOffset(8)]
    public uint User;

    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 8)]
    [FieldOffset(12)]
    public string Location;

    [MarshalAs(UnmanagedType.U4)]
    [FieldOffset(20)]
    public uint TimeStamp;

    [MarshalAs(UnmanagedType.U4)]
    [FieldOffset(24)]
    public uint Sequence;

    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 16)]
    [FieldOffset(28)]
    public string Tracking;
}

O que é melhor maneira de copiar OldStuffpara NewStuff, se OldStufffoi passado como byte array []?

No momento, estou fazendo algo como o seguinte, mas parece meio desajeitado.

GCHandle handle;
NewStuff MyStuff;

int BufferSize = Marshal.SizeOf(typeof(NewStuff));
byte[] buff = new byte[BufferSize];

Array.Copy(SomeByteArray, 0, buff, 0, BufferSize);

handle = GCHandle.Alloc(buff, GCHandleType.Pinned);

MyStuff = (NewStuff)Marshal.PtrToStructure(handle.AddrOfPinnedObject(), typeof(NewStuff));

handle.Free();

Existe uma maneira melhor de fazer isso?


Usar a BinaryReaderclasse ofereceria algum ganho de desempenho em relação a fixar a memória e usar Marshal.PtrStructure?

Chris Miller
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1
Para sua informação, se o seu programa é executado em várias máquinas, você pode precisar lidar com little vs big endian.
KPexEA
1
Como você pode lidar com isso no nível da estrutura, ou seja, sem ter que reverter individualmente os bytes para cada valor na estrutura?
Pat de

Respostas:

114

Pelo que posso ver nesse contexto, você não precisa copiar SomeByteArraypara um buffer. Você só precisa pegar a alça SomeByteArray, fixá-la, copiar os IntPtrdados usando PtrToStructuree depois soltar. Não há necessidade de cópia.

Isso seria:

NewStuff ByteArrayToNewStuff(byte[] bytes)
{
    GCHandle handle = GCHandle.Alloc(bytes, GCHandleType.Pinned);
    try
    {
        NewStuff stuff = (NewStuff)Marshal.PtrToStructure(handle.AddrOfPinnedObject(), typeof(NewStuff));
    }
    finally
    {
        handle.Free();
    }
    return stuff;
}

Versão genérica:

T ByteArrayToStructure<T>(byte[] bytes) where T: struct 
{
    T stuff;
    GCHandle handle = GCHandle.Alloc(bytes, GCHandleType.Pinned);
    try
    {
        stuff = (T)Marshal.PtrToStructure(handle.AddrOfPinnedObject(), typeof(T));
    }
    finally
    {
        handle.Free();
    }
    return stuff;
}

Versão mais simples (requer unsafetroca):

unsafe T ByteArrayToStructure<T>(byte[] bytes) where T : struct
{
    fixed (byte* ptr = &bytes[0])
    {
        return (T)Marshal.PtrToStructure((IntPtr)ptr, typeof(T));
    }
}
Coincoin
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CS0411 Os argumentos de tipo para o método 'ByteArrayToStructure <T> (byte [], int)' não podem ser inferidos do uso. Tente especificar os argumentos de tipo explicitamente. (Eu adicionei índice int da matriz de bytes) a ele.
SSpoke
Vazará memória na presença de exceções. Consulte: stackoverflow.com/a/41836532/184528 para uma versão mais segura.
cdiggins
2
A partir de 4.5.1, há uma versão genérica de PtrToStructure, então a segunda linha na versão genérica, acima, pode se tornar: var stuff = Marshal.PtrToStructure<T>(handle.AddrOfPinnedObject());
10

Aqui está uma versão segura de exceção da resposta aceita :

public static T ByteArrayToStructure<T>(byte[] bytes) where T : struct
{
    var handle = GCHandle.Alloc(bytes, GCHandleType.Pinned);
    try {
        return (T) Marshal.PtrToStructure(handle.AddrOfPinnedObject(), typeof(T));
    }
    finally {
        handle.Free();
    }
}
cdiggins
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3
@ Ben-Collins A resposta aceita foi editada após eu adicionar minha resposta.
cdiggins
5

Cuidado com os problemas de embalagem. No exemplo que você deu, todos os campos estão nos deslocamentos óbvios porque tudo está em limites de 4 bytes, mas nem sempre será o caso. O Visual C ++ compacta em limites de 8 bytes por padrão.

Tim Ring
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1
"O Visual C ++ compacta em limites de 8 bytes por padrão." Isso resolveu meu problema, muito obrigado!
Chris L
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object ByteArrayToStructure(byte[] bytearray, object structureObj, int position)
{
    int length = Marshal.SizeOf(structureObj);
    IntPtr ptr = Marshal.AllocHGlobal(length);
    Marshal.Copy(bytearray, 0, ptr, length);
    structureObj = Marshal.PtrToStructure(Marshal.UnsafeAddrOfPinnedArrayElement(bytearray, position), structureObj.GetType());
    Marshal.FreeHGlobal(ptr);
    return structureObj;
}   

Tem isso

Dushyant
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0

Se você tem um byte [], você deve ser capaz de usar a classe BinaryReader e definir valores em NewStuff usando os métodos ReadX disponíveis.

Mufaka
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