.NET(C#)：不使用指標來修改未經處理資料類型在記憶體中的位元組

更新：一篇更全面的文章：http://www.cnblogs.com/mgen/archive/2011/11/28/2266010.html

註：所有樣本均擬在Little Endian環境下運行

在C/C++中，操作原始（預定義）資料類型的記憶體位元組分布很簡單，我們可以使用指標來這樣做：

/****************************

* C/C++ 代碼

****************************/

int i = 0xAA00FF;

//i的記憶體儲存形式：FF 00 AA 00

unsigned char *p = (unsigned char*)&i;

for(int i = 0; i < sizeof(i); i++)

    cout<<hex<<uppercase<<setw(2)<<setfill('0')<<(int)(*p++)<<" ";

     

    //換行

    puts("");

     

    //輸出：FF 00 AA 00

    //注意p在迴圈後的位置，p-3 指向變數i在記憶體中第二個位元組

    *(p-3) = 0xCC;

    //現在記憶體儲存形式：FF CC AA 00

    //i變成xAACCFF = 11193599

    cout << dec << i << endl;

    //輸出：11193599

 

 

但是在C#中，這樣的操作是預設不被允許的，你可以手動允許編譯unsafe代碼來增加指標操作，或者用位操作運算子來進行類似操作，那麼有沒有更好得辦法呢？

答案就是System.Buffer類。

簡而言之Buffer類是以連續位元組流的形式操作未經處理資料類型，未經處理資料類型（Primitive types，這個在MSDN的翻譯是“基元類型”，我覺得未經處理資料類型更恰當）是指：Boolean、Char、SByte、Byte、Int16、UInt16、Int32、UInt32、Int64、UInt64、IntPtr、UIntPtr、Single 和Double，他們都是結構體且在記憶體中分布連續。

（System.Buffer類MSDN：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.buffer.aspx ）

 

那麼上述C/C++代碼在C#下（更確切地說是在.NET下），用Buffer類的GetByte和SetByte方法也可以輕鬆實現，相比上面提到的其他方法，他的優勢是不用開啟unsafe編譯同樣相比位操作實現起來更簡單。當然資料必須以數組形式儲存，由於Buffer只針對未經處理資料類型的數組而進行操作。

C#代碼：

/****************************

* C# 代碼

****************************/

 

int[] arr = new int[] { 0xAA00FF };

//記憶體儲存形式：FF 00 AA 00

for (int i = 0; i < sizeof(int); i++)

{

    Console.Write("{0:X2} ", Buffer.GetByte(arr, i));

}

//換行

Console.WriteLine();

 

Buffer.SetByte(arr, 1, 0xCC);

//修改成：FF CC AA 00

//arr[0] = 0xAACCFF = 11193599

Console.WriteLine(arr[0]);

輸出和C/C++結果一樣：

FF 00 AA 00

11193599

而且C#代碼看起來更簡潔。

 

 

Buffer類的其他用法

除了GetByte和SetByte，Buffer類還有兩個方法。

ByteLength：返回未經處理資料類型數組的位元組數。

BlockCopy：以連續位元組流的方式對數組進行拷貝。這個方法相對Array.Copy或者ICollection.CopyTo方法的優勢就是速度快，因為他不考慮資料類型，直接按位元組拷貝，當然還是強調一下，只能針對未經處理資料類型。