如何将字节数组表示的Int32数组转换为C#中的Int32数组

Question

我有一个由字节数组表示的 Int32 数组（每 4 个字节为 1 个 Int32），我想将它们转换为 Int32 数组（长度为 Byte.length/4）。 这是我想要的示例：

//byte[] buffer;
for (int i=0; i<buffer.Length; i+=4)
{
    Int32 temp0 = BitConverter.ToInt32(buffer, i);
    temp0 += 10;
    byte[] temp1 = BitConverter.GetBytes(temp0);
    for (int j=0;j<4;j++)
    {
        buffer[i + j] = temp1[j];
    }
}

但我不想复制它们，我只想能够告诉编译器它是 Int32 数组而不是字节数组（以便以后操作）。

我查看了这个How to Convert a byte array into an int array，但它将每个字节转换为 Int32，我想将每个 4 个字节转换为 Int32。 我也想这样做而不将其复制到另一个数组中以提高性能。

（我们可以假设硬件是本地字节序，用于小端表示的小端系统）。

Answer 1

没有直接的方法来转换它们而不复制它们。您可以编写一个 linq 查询以将字节作为整数返回，但这不会让您操纵它们。

实现您想要的一种方法是将其包装在自己的类中：

public class IntArrayOverBytes
{
    private readonly byte[] bytes;
    public IntArrayOverBytes(byte[] bytes)
    {
        this.bytes = bytes;
    }

    public int this[int index]
    {
        get { return BitConverter.ToInt32(bytes, index * 4); }
        set { Array.Copy(BitConverter.GetBytes(value), 0, bytes, index * 4, 4); }
    }
}

通过这个类，您可以从byte 数组中读取int 值并将它们写回：

IntArrayOverBytes intArray = new IntArrayOverBytes(bytes);
intArray[5] = 2016;
Console.WriteLine(intArray[5]);

对于完整的Array 类功能，您需要添加更多代码。例如实现IEnumerable<int> 可能很有用：

public int Length => bytes.Length/4;
public IEnumerator<int> GetEnumerator()
{
    for(int i=0; i<Length; i++) yield return this[i];
}

Answer 2

这是不安全的版本之一（需要在项目构建属性中检查Allow unsafe code）：

byte[] buffer = { 255,255,255,255, 255,255,255,127 }; // little endian { -1, int.MaxValue }

unsafe
{
    fixed (byte* bytePtr = buffer) // or = &buffer[0] 
    {
        for (int* intPtr = (int*)bytePtr; intPtr < bytePtr + buffer.Length; intPtr++)
        {
            *intPtr += 10; //intPtr is the address, and *intPtr is the value at that address
        }
    }
}

Debug.Print(string.Join(", ", buffer)); //"9, 0, 0, 0, 9, 0, 0, 128" { 9, int.MinValue + 9 }

fixed 用于获取数组的地址，并防止垃圾收集器将数组重定位到不同的内存位置。 bytePtr + buffer.Length 是 buffer 数组中最后一个元素之后的内存地址。在intPtr 地址上加 1 会将其移动 4 个字节。

我的猜测是，不安全的版本会比安全的BitConverter 版本快不到 2 倍，所以我认为风险不值得。我认为您可以从my previous answer 中的建议中获得更好的性能。