编组结构导致 C# 中的 OutOfBoundsException

Question

所以我已经创建了一个结构，我想使用一个简单的 DatagramSocket 发送它。

结构体代码如下：

 public struct MsgData
{
    private readonly int _value;
    private readonly string _descr;
    public MsgData(string desc, int value)
    {
        _descr = desc;
        _value = value;
    }

    public int GetValue()
    {
        return _value;
    }

    public string GetDescr()
    {
        return _descr;
    }
}

我继续转换为这样的字节数组：

 public static byte[] GetBytes(MsgData message)
    {
        var size = Marshal.SizeOf(message);
        var data = new byte[size];

        System.IntPtr ptr = Marshal.AllocHGlobal(size);
        Marshal.StructureToPtr(message, ptr, true);
        Marshal.Copy(ptr, data, 0, size);
        Marshal.FreeHGlobal(ptr);

        return data;
    }

并将其返回到 MsgData 结构，如下所示：

public static MsgData GetMessage(byte[] bytes)
    {
        var data = new MsgData();

        var size = Marshal.SizeOf(data);
        var ptr = Marshal.AllocHGlobal(size);

        Marshal.Copy(bytes, 0, ptr, size);

        data = Marshal.PtrToStructure<MsgData>(ptr);
        Marshal.FreeHGlobal(ptr);

        return data;
    }

但是我得到一个：

System.ArgumentOutOfRangeException: 'Requested range extends past the end of the array.'

尝试在线转换时：

Marshal.Copy(bytes, 0, ptr, size);

我现在要进行简单的序列化，但我想知道为什么这不能按预期工作？

Answer 1

你的代码有几个问题，所以让我解释一下你需要做什么才能修复它。

首先，您的结构具有针对快速内存访问进行优化的布局。在将其编组为字节数组时，默认情况下，您将复制该内存布局。

您的Marshal.SizeOf(...) 电话反映了这一点。它总是返回 16。怎么可能？即使字符串比 16 长得多，如何将您的字符串编组为这 16 个字节内的内容？

答案是没有。相反，您将指向字符串对象的指针编组为字节。

16 字节是 int 的 8 字节（4 用于 int + 4 用于填充以对齐 8 字节内存地址边界上的下一个值，我正在运行 64 位），然后是 8 字节的字符串参考（地址）。

那么需要做什么呢？你需要用一些属性来装饰你的结构来告诉编组引擎如何处理它：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack=0)]
public struct MsgData
{
    [MarshalAs(UnmanagedType.I4)]
    private readonly int _value;

    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst=64)]
    private readonly string _descr;

    ... rest as you have it

这样做之后，你会从Marshal.SizeOf(...)得到这个大小：68。

68 = 4 字节的 int + 64 的字符串。

请注意，在编组时，动态调整大小的结果并不那么容易处理，因此目前最好设置字符串的上限。

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不过，您的问题有一个更简单的解决方案，使用 .NET 中内置的二进制序列化。

这里有两个新版本的 Get* 方法，不需要您进行编组：

public static byte[] GetBytes(MsgData message)
{
    using (var stream = new MemoryStream())
    {
        new BinaryFormatter().Serialize(stream, message);
        return stream.ToArray();
    }
}

public static MsgData GetMessage(byte[] bytes)
{
    using (var stream = new MemoryStream(bytes))
    {
        return (MsgData)new BinaryFormatter().Deserialize(stream);
    }
}

请注意，您需要将SerializableAttribute 应用于您的结构：

[Serializable]
public struct MsgData
{