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C#中,byte数组在很多数据流中具有普遍的适用,尤其是和其他程序语言、其他架构设备、不同通讯协议等打交道时,字节流能够保证数据的传输安全可靠,可以认为是最接近底层的数据类型了,因此对字节数据的操作就很常见和必要了。常见的场景是字节数组的复制,截断等,常规、最简单粗暴的循环系列代码,这里就不啰嗦了,主要总结一些现有类所提供的方法。 一、byte[]的复制 byte[]具有数组的一般特性,复制数据可以使用如下方式。 0. 打印数组元素 为了显示操作的结果,先写一个打印字节数组元素的函数: static void PrintArray(byte[] x) { foreach(byte b in x) { Console.Write(b + " "); } Console.WriteLine(); }1. Array.Copy方法 这是Array的静态方法,示例代码如下: byte[] barr = new byte[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 }; byte[] x=new byte[5]; Array.Copy(barr, x, 4); PrintArray(x);显示数组x的结果是1 2 3 4 0,红色的来自源字节数组,因为初始化的数组,具有默认值0。这种方法可以从一个数组中复制从索引0开始的部分或全部元素。这种方式可以作为拷贝形式的字节数组截断。 2. ConstrainedCopy方法 这个也是Array类的静态方法,函数原型为: public static void ConstrainedCopy (Array sourceArray, int sourceIndex, Array destinationArray, int destinationIndex, int length);这个函数从指定的源索引开始,复制 Array 中的一系列元素,将它们粘贴到另一 Array 中(从指定的目标索引开始),保证在复制未成功完成的情况下撤消所有更改。 测试代码如下: byte[] barr = new byte[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 }; byte[] x = new byte[10]; Array.ConstrainedCopy(barr, 2, x, 6, 3); PrintArray(x);运行结果为:0 0 0 0 0 0 3 4 5 0,从源数组barr的第2个元素开始拷贝,放入目标数组x的第6个位置,且拷贝长度为3。 3. CopyTo方法 这是继承了ICollection接口的类需要实现的方法,该方法将元字节数组中的所有元素,都拷贝到了目标数组中,其中第二个参数是指定了源字节数组第0个字节在目标数组中的位置,测试代码如下: byte[] barr = new byte[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 }; byte[] x=new byte[20]; barr.CopyTo(x, 10); PrintArray(x);显示的结果是0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0,其中红色的是源目标数组中的值。 这种方法相对于第一种方法,更多的是应用于字节流的拼接。 4. Linq扩展方法 还有一种方式是Linq的扩展方法,这种方法比前面两种提供了更加灵活的操作,相关的扩展方法有Skip/Take, SkipLast/TakeLast,测试代码如下: //需要using System.Linq; byte[] barr = new byte[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 }; byte[] x=barr.Skip(1).Take(3).ToArray(); PrintArray(x);显示的结果是2 3 4,Skip是去掉前面的元素,Take是截取多少个数据。也可以是从后面获取,例如: byte[] x = barr.TakeLast(4).ToArray();则最后的结果是7 8 9 0,即获取最后的4个元素。 当然,使用linq还可以有很多高级操作,例如我们只需要提取其中的奇数,可以使用: byte[] x = barr.Where(b => b % 2 == 1).ToArray();关于Linq的使用,可以参考其他资料,此处不做展开论述了。 5. Clone方法 Array.Clone方法也可以实现拷贝,但是这种方式太生硬,只能完全复制,而且还需要做强制类型转换,个人不推荐使用,也不展开叙述。 6. MemoryStream类 这个类提供了内存中的流式读写,所以对数组的部分或全部拷贝,也是很方便的,虽然在实现上有种“曲线救国”的感觉,但是在涉及到流操作的时候,其实还是很常见且实用的,测试代码如下: byte[] barr = new byte[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 }; MemoryStream ms = new MemoryStream(barr); ms.Position = 3; byte[] x = new byte[5]; ms.Read(x, 0, 5); PrintArray(x); ms.Close();执行的结果是显示4 5 6 7 8,因为MemoryStream支持随机访问,通过设置Position,然后再按顺序读数据,甚至还可以多次使用目标数组,例如我们要把barr的前2个值和最后3个值放入x数字中,可以这么写: ms.Position = 0; byte[] x = new byte[5]; ms.Read(x, 0, 2); ms.Position = 7; ms.Read(x, 2, 3);当然这种方法相对来说也是比较占用内存的,通常用于数组不大,而又需要多次、随机访问的场合。
二、byte[]的截断 前面通过复制的方式,可以获取字节数组的部分元素,但是需要一个新的数组,那么有没有在位截断的方法呢?也是有的,使用Array的静态方法Resize: byte[] barr = new byte[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 }; Array.Resize(ref barr, 5); PrintArray(barr);测试结果是1 2 3 4 5。这种方式不需要额外的内存。
三、byte[]和byte*的互换 在C#中,偶尔还会碰到byte*的指针类型 ,这就会涉及到了byte*和byte[]之间的转换,以及byte*的复制等问题。byte*在C#中的出镜率不高,毕竟是unsafe的,不过在一些诸如Socket等的方法中还是有露脸的机会。 目前发现,从byte[]到byte*,或者反过来,没有直接的转换方法,不能像C语言那样有直接取数组的首地址,毕竟C#是一个强类型语言。能做的只是分配地址,然后在其中拷贝数据,其中会牵扯到Iunsafe代码,以及ntPtr指针类型,可以将byte*理解为是IntPtr的强制类型转换。 1. 从byte[]到byte* 测试代码如下: byte[] barr = new byte[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 }; byte* bp = (byte*)Marshal.AllocHGlobal(5); PrintPtr(bp, 5); Marshal.Copy(barr, 3, (IntPtr)bp, 5); PrintPtr(bp, 5); Marshal.FreeHGlobal((IntPtr)bp);其中PrintPtr函数如下: static void PrintPtr(byte* bp,int n) { for(int i=0;i |
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