C#中使用指针转换数据类型[C#/unsafe]

2023-05-16

今日因为一个同事说起,在原来的旧系统中使用指针做数据转换很方便,比如要把浮点数转化为数组,也或者是字符串的相互转换;当然,大家都知道c#中实现指针只需要写入unsafe,编译选项把“允许不安全代码”开启即可;他提出这种需求也不无道理,因为要和工控的下位机通讯,自行转换还是比较麻烦,使用指针的话将变的容易许多;具体的实现我编写了一个类,详细的作法见代码;实现了int/float/double转byte[]三种数据类型的互换,其实说白了就是C的翻版,呵呵; 

可以参见MS对不安全代码的描述内容如下:

尽管实际上对 C 或 C++ 中的每种指针类型构造,C# 都设置了与之对应的引用类型,但仍然会有一些场合需要访问指针类型。例如,当需要与基础操作系统进行交互、访问内存映射设备,或实现一些以时间为关键的算法时,若没有访问指针的手段,就不可能或者至少很难完成。为了满足这样的需求,C# 提供了编写不安全代码的能力。 
 
在不安全代码中,可以声明和操作指针,可以在指针和整型之间执行转换,还可以获取变量的地址,等等。在某种意义上,编写不安全代码很像在 C# 程序中编写 C 代码。 
 
无论从开发人员还是从用户角度来看,不安全代码事实上都是一种“安全”功能。不安全代码必须用修饰符 unsafe 明确地标记,这样开发人员就不会误用不安全功能,而执行引擎将确保不会在不受信任的环境中执行不安全代码。 

另外,估计会有人说 System.Runtime.InteropServices 的Marshal类已经实现了,MS的描述如下:

Marshal类提供了一个方法集,这些方法用于分配非托管内存、复制非托管内存块、将托管类型转换为非托管类型,此外还提供了在与非托管代码交互时使用的其他杂项方法。


目前我对它还并不十分了解,这个也不是目前重点,重点是C#原来使用指针和C一样的方便,另外,熟悉指针操作的高淫或是.net类库高手,本代码免看了; 

以下是源码(文末是测试代码下载),代码在公司写好了,不过没带回家,又重写了个: 

using System; 
using System.Runtime.InteropServices; 
 
namespace CSPointer 

    /// <summary> 
    /// PointerConvert 的摘要说明。 
    /// 指针转换类 
    /// 通过指针的方式更改数据类型 
    /// 支持:byte <-> int/float/double 
    ///      string 类型可以通过 
    ///      System.Text.Encoding进行编码 
    /// 用途:数据传输 
    /// 
    /// 作者:萧寒 
    /// http://www.cnblogs.com/chinasf 
    /// mailluck@Gmail.com 
    /// 最后更新日期:2005.5.27 
    /// </summary> 
    public unsafe class PointerConvert 
    { 
        public PointerConvert(){;} 
 
        /// <summary> 
        /// 转换Int数据到数组 
        /// </summary> 
        /// <param name="data"></param> 
        /// <returns></returns> 
        public static byte[] ToByte(int data) 
        { 
            unsafe  
            { 
                byte* pdata = (byte*)&data; 
                byte[] byteArray = new byte[sizeof(int)]; 
                for (int i = 0; i < sizeof(int); ++i) 
                    byteArray[i] = *pdata++; 
                return byteArray; 
            } 
        } 
         
 
        /// <summary> 
        /// 转换float数据到数组 
        /// </summary> 
        /// <param name="data"></param> 
        /// <returns></returns> 
        public static byte[] ToByte(float data) 
        { 
            unsafe  
            { 
                byte* pdata = (byte*)&data; 
                byte[] byteArray = new byte[sizeof(float)]; 
                for (int i = 0; i < sizeof(float); ++i) 
                    byteArray[i] = *pdata++; 
                return byteArray; 
            } 
        } 
 
        /// <summary> 
        /// 转换double数据到数组 
        /// </summary> 
        /// <param name="data"></param> 
        /// <returns></returns> 
        public static byte[] ToByte(double data) 
        { 
            unsafe  
            { 
                byte* pdata = (byte*)&data; 
                byte[] byteArray = new byte[sizeof(double)]; 
                for (int i = 0; i < sizeof(double); ++i) 
                    byteArray[i] = *pdata++; 
                return byteArray; 
            } 
        } 
 
 
        /// <summary> 
        /// 转换数组为整形 
        /// </summary> 
        /// <param name="data"></param> 
        /// <returns></returns> 
        public static int ToInt(byte[] data) 
        { 
            unsafe 
            { 
                int n = 0; 
                fixed(byte* p=data) 
                { 
                    n = Marshal.ReadInt32((IntPtr)p); 
                } 
                return n; 
            } 
        } 
 
        /// <summary> 
        /// 转换数组为float 
        /// </summary> 
        /// <param name="data"></param> 
        /// <returns></returns> 
        public static float ToFloat(byte[] data) 
        { 
            float a=0; 
            byte i; 
             
            byte[] x = data; 
            void *pf; 
            fixed(byte* px=x) 
            { 
                pf =&a; 
                for(i=0;i<data.Length;i++) 
                { 
                    *((byte *)pf+i)=*(px+i); 
                } 
            } 
 
            return a;             
        } 
     
        /// <summary> 
        /// 转换数组为Double 
        /// </summary> 
        /// <param name="data"></param> 
        /// <returns></returns> 
        public static double ToDouble(byte[] data) 
        { 
            double a=0; 
            byte i; 
             
            byte[] x = data; 
            void *pf; 
            fixed(byte* px=x) 
            { 
                pf =&a; 
                for(i=0;i<data.Length;i++) 
                { 
                    *((byte *)pf+i)=*(px+i); 
                } 
            } 
            return a; 
        } 
 
 
    } 

 

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