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使用Wesky.Net.OpenTools包来快速实现嵌套型结构体数据转换功能
来源：cnblogs　　作者：WeskyNet　　时间：2024/6/12 21:17:39　　对本文有异议
今天遇到有人提到结构体和byte数组互转的问题，我就顺便拿来水一篇。这是一个冷门的问题，估计使用的人不多。既然有需求，应该就有使用场景，那就顺便整一波。
为了达到效果，结构体、复杂结构体嵌套等都能实现转换，我就顺便做了个包更新来提供使用和下面的说明。
首先引入nuget包 Wesky.Net.OpenTools 的最新版
0
 
新建几个结构体做实验。结构体结构如下所示，做四个层级的嵌套，包括数组、基础类型、结构体数组和嵌套等。
0
 
使用方式：
对结构体属性进行赋值等操作，模拟一个我们要做的对象数据。
0
实例化一个转换器
0
转换器选择方式有两种，一种针对基础类型的操作，用Marshal自带的方法进行实现。另一种为复杂类型的转换实现。此处主要演示第二种(上面结构体会自动选择第二种转换器)
转换器选择内部实现源码如下：
  1.  1 /// <summary>
  2.  2 /// 提供结构体转换器的工厂类。
  3.  3 /// Provides a factory class for structure converters.
  4.  4 /// </summary>
  5.  5 public class StructConvertFactory
  6.  6 {
  7.  7     /// <summary>
  8.  8     /// 根据结构体类型的复杂性选择合适的转换器。
  9.  9     /// Selects an appropriate converter based on the complexity of the structure type.
  10. 10     /// </summary>
  11. 11     /// <typeparam name="T">要为其创建转换器的结构体类型。</typeparam>
  12. 12     /// <returns>返回符合结构体类型特性的转换器实例。</returns>
  13. 13     /// <remarks>
  14. 14     /// 如果结构体包含复杂字段，则返回一个基于反射的转换器，否则返回一个基于内存操作的转换器。
  15. 15     /// If the structure contains complex fields, a reflection-based converter is returned; otherwise, a memory operation-based converter is provided.
  16. 16     /// </remarks>
  17. 17     public static IStructConvert CreateConvertor<T>() where T : struct
  18. 18     {
  19. 19         // 判断结构体类型T是否包含复杂字段
  20. 20         if (HasComplexFields(typeof(T)))
  21. 21         {
  22. 22             // 返回反射方式实现的结构体转换器
  23. 23             return new StructConvert();
  24. 24         }
  25. 25         else
  26. 26         {
  27. 27             // 返回Marshal自带的操作方式实现的结构体转换器
  28. 28             return new MarshalConvert();
  29. 29         }
  30. 30     }
  31. 31 
  32. 32     /// <summary>
  33. 33     /// 验证指定类型的字段是否包含复杂类型。
  34. 34     /// Verifies whether the fields of the specified type contain complex types.
  35. 35     /// </summary>
  36. 36     /// <param name="type">要检查的类型。</param>
  37. 37     /// <returns>如果包含复杂类型字段，则返回true；否则返回false。</returns>
  38. 38     /// <remarks>
  39. 39     /// 复杂类型包括数组、类以及非基本的值类型（如结构体），但不包括decimal。
  40. 40     /// Complex types include arrays, classes, and non-primitive value types such as structures, but exclude decimal.
  41. 41     /// </remarks>
  42. 42     private static bool HasComplexFields(Type type)
  43. 43     {
  44. 44         foreach (var field in type.GetFields(BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance))
  45. 45         {
  46. 46             if (field.FieldType.IsArray || field.FieldType.IsClass ||
  47. 47                 (field.FieldType.IsValueType && !field.FieldType.IsPrimitive &&
  48. 48                  field.FieldType != typeof(decimal)))
  49. 49             {
  50. 50                 return true;
  51. 51             }
  52. 52         }
  53. 53         return false;
  54. 54     }
  55. 55 }

 

转换器都继承自IStructConvert接口，IStructConvert接口定义如下
  1.  1 /// <summary>
  2.  2 /// IStructConvert 接口，提供结构体与字节数组之间的序列化和反序列化功能。
  3.  3 /// IStructConvert interface, providing serialization and deserialization functionality between structures and byte arrays.
  4.  4 /// </summary>
  5.  5 public interface IStructConvert
  6.  6 {
  7.  7     /// <summary>
  8.  8     /// 将字节数组反序列化为结构体。
  9.  9     /// Deserializes a byte array into a structure.
  10. 10     /// </summary>
  11. 11     /// <typeparam name="T">结构体的类型。</typeparam>
  12. 12     /// <param name="data">包含结构体数据的字节数组。</param>
  13. 13     /// <returns>反序列化后的结构体实例。</returns>
  14. 14     byte[] StructToBytes<T>(T structure) where T : struct;
  15. 15 
  16. 16     /// <summary>
  17. 17     /// 将结构体实例转换为字节数组。
  18. 18     /// Converts a structure instance into a byte array.
  19. 19     /// </summary>
  20. 20     /// <typeparam name="T">要转换的结构体类型，必须是值类型。</typeparam>
  21. 21     /// <param name="structure">要转换的结构体实例。</param>
  22. 22     /// <returns>表示结构体数据的字节数组。</returns>
  23. 23     T BytesToStruct<T>(byte[] data) where T : struct;
  24. 24 }

 

所以下面我们可以直接调用转换器的这两个方法来实现数据的转换：
0
设置断点，执行程序。监视到byte数组的data数据有77个元素
0
继续监控数组数据转换回来的数据，可以对比到对象的数据和上面定义的内容是一致的，说明数据转换成功。
0
其他核心代码——MarshalConvert类转换器代码：
  1.  1   /// <summary>
  2.  2   /// 实现IStructConvert接口，提供结构体与字节数组间的基本转换功能。
  3.  3   /// Implements the IStructConvert interface to provide conversion between structures and byte arrays.
  4.  4   /// </summary>
  5.  5   public class MarshalConvert : IStructConvert
  6.  6   {
  7.  7       /// <summary>
  8.  8       /// 将字节数组转换为指定类型的结构体实例。
  9.  9       /// Converts a byte array into an instance of the specified type of structure.
  10. 10       /// </summary>
  11. 11       /// <typeparam name="T">要转换的结构体类型，必须是值类型。</typeparam>
  12. 12       /// <param name="data">包含结构体数据的字节数组。</param>
  13. 13       /// <returns>转换后的结构体实例。</returns>
  14. 14       public T BytesToStruct<T>(byte[] data) where T : struct
  15. 15       {
  16. 16           T structure;
  17. 17           // 计算结构体类型T的内存大小
  18. 18           // Calculate the memory size of the structure type T
  19. 19           int size = Marshal.SizeOf(typeof(T));
  20. 20           // 分配相应大小的内存缓冲区
  21. 21           // Allocate a memory buffer of the appropriate size
  22. 22           IntPtr buffer = Marshal.AllocHGlobal(size);
  23. 23           try
  24. 24           {
  25. 25               // 将字节数组复制到分配的内存中
  26. 26               // Copy the byte array to the allocated memory
  27. 27               Marshal.Copy(data, 0, buffer, size);
  28. 28               // 将内存缓冲区转换为指定的结构体
  29. 29               // Convert the memory buffer to the specified structure
  30. 30               structure = Marshal.PtrToStructure<T>(buffer);
  31. 31           }
  32. 32           finally
  33. 33           {
  34. 34               // 释放内存缓冲区
  35. 35               // Free the memory buffer
  36. 36               Marshal.FreeHGlobal(buffer);
  37. 37           }
  38. 38           return structure;
  39. 39       }
  40. 40 
  41. 41       /// <summary>
  42. 42       /// 将结构体实例转换为字节数组。
  43. 43       /// Converts a structure instance into a byte array.
  44. 44       /// </summary>
  45. 45       /// <typeparam name="T">要转换的结构体类型，必须是值类型。</typeparam>
  46. 46       /// <param name="structure">要转换的结构体实例。</param>
  47. 47       /// <returns>表示结构体数据的字节数组。</returns>
  48. 48       public byte[] StructToBytes<T>(T structure) where T : struct
  49. 49       {
  50. 50           // 计算结构体实例的内存大小
  51. 51           // Calculate the memory size of the structure instance
  52. 52           int size = Marshal.SizeOf(structure);
  53. 53           byte[] array = new byte[size];
  54. 54           // 分配相应大小的内存缓冲区
  55. 55           // Allocate a memory buffer of the appropriate size
  56. 56           IntPtr buffer = Marshal.AllocHGlobal(size);
  57. 57           try
  58. 58           {
  59. 59               // 将结构体实例复制到内存缓冲区
  60. 60               // Copy the structure instance to the memory buffer
  61. 61               Marshal.StructureToPtr(structure, buffer, false);
  62. 62               // 将内存缓冲区的数据复制到字节数组
  63. 63               // Copy the data from the memory buffer to the byte array
  64. 64               Marshal.Copy(buffer, array, 0, size);
  65. 65           }
  66. 66           finally
  67. 67           {
  68. 68               // 释放内存缓冲区
  69. 69               // Free the memory buffer
  70. 70               Marshal.FreeHGlobal(buffer);
  71. 71           }
  72. 72           return array;
  73. 73       }
  74. 74   }

 

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如果需要以上演示代码，可以在公众号【Dotnet Dancer】后台回复“结构体转换”进行获取。
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1.0.2版本：
?C#实现Ping远程主机功能(支持IP和域名)
1.0.1版本：
开始开源项目OpenTools的创作(第一个功能：AES加密解密)
 
【备注】包版本完全开源，并且没有任何第三方依赖。使用.net framework 4.6+、任意其他跨平台.net版本环境，均可直接引用。

原文链接：https://www.cnblogs.com/weskynet/p/18244720

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