C# 结构到字节数组封送产生 19 个元素而不是 20 个

Question

一个 UDP 服务器和客户端正在运行，并且在编译或运行时没有显示任何错误，除非给它超过 20 个字符。然后突然我在服务器端只返回了 19 个字符。

看起来字符串的SizeConst 具有实际维度-1。

当我发送字符串时，它会一直工作，直到我得到一个超过 20 个字符的字符串。即使SizeConst = 20，它也只保留 19 个字符。 （当 3 时只有 2 个字符，等等。）

谁能解释一下为什么我突然丢失了一些数据？

/******************** STRUCT *****************************/
[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct TEST
{
    public string Buffer; 
    public int     number;

    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 20)]
    public string  aString;

    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 20)]
    public byte[] innerTestArray;
}


/****************** CLIENT ********************************//
static void Main(string[] args)
    {
        //Start ServerSide acknowledge
        byte[] resp = Encoding.ASCII.GetBytes("INIT");
        sendData(resp);

        while (true)
        {
            TEST test = new TEST();
            Console.WriteLine("");
            Console.WriteLine("ReadLine : ");
            test.aString = Console.ReadLine();
            test.number = 10;
            test.innerTestArray = null;
            test.Buffer = null;
            byte[] arr = structToBytes(test);
            sendData(arr);
        }
    }

/**************** MARSHAL FUNCTIONS *************************/
static byte[] structToBytes(object str)
{
        byte[] arr = new byte[Marshal.SizeOf(str)];
        IntPtr pnt = Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf(str));
        Marshal.StructureToPtr(str, pnt, false);
        Marshal.Copy(pnt, arr, 0, Marshal.SizeOf(str));
        Marshal.FreeHGlobal(pnt);
        return arr;
}

static TEST structFromBytes(byte[] arr)
{
        TEST str = new TEST();
        int size = Marshal.SizeOf(str);
        IntPtr ptr = Marshal.AllocHGlobal(size);
        Marshal.Copy(arr, 0, ptr, size);
        str = (TEST)Marshal.PtrToStructure(ptr, str.GetType());
        Marshal.FreeHGlobal(ptr);
        return str;
}


[MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 20)]

在这个例子中，我为字符串分配了20 作为SizeConstant。但是当我收到字符串时，它有一个SizeOf(string) = 19。

此外，最好为字符串和其他数组提供更灵活的方法，以便具有更大的灵活性。 IE。不要在结构中使用SizeConst。在这个例子中，我只有一些小数据，但后来我要发送的数据有很大差异。结构和不同数据类型的列表和数组。

任何提示、技巧、想法？

PS：https://github.com/ritskes/C-UDP-struct-to-byte-DEMO-with-server-and-client的演示代码

Answer 1

发生这种情况是因为the interop assumes that the string will be null-terminated, hence the marshalling is adding a null terminator。这意味着字符串最长可以是 19 个字符，允许使用空终止符。

（请注意，文档实际上并未说明 ByValTStr 将添加空终止符 - 但确实如此！）

以下可编译的控制台应用程序演示了该问题：

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace Demo
{
    [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
    public struct TEST
    {
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 20)]
        public string aString;
    }

    class Program
    {
        static void Main()
        {
            TEST test = new TEST();

            test.aString = "1234567890123456789012345";

            int    size = Marshal.SizeOf(test);
            byte[] arr  = new byte[size];

            IntPtr ptr = Marshal.AllocHGlobal(size);
            Marshal.StructureToPtr(test, ptr, true);
            Marshal.Copy(ptr, arr, 0, size);

            Console.WriteLine("Bytes: " + string.Join(", ", arr));

            test = Marshal.PtrToStructure<TEST>(ptr);
            Marshal.FreeHGlobal(ptr);

            Console.WriteLine(test.aString); // Prints "1234567890123456789" - only 19 characters.
        }
    }
}

解决方案可能是使用 char 数组：

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace Demo
{
    [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
    public struct TEST
    {
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 20)]
        public char[] aString;
    }

    class Program
    {
        static void Main()
        {
            TEST test = new TEST();

            test.aString = "1234567890123456789012345".ToCharArray();

            int    size = Marshal.SizeOf(test);
            byte[] arr  = new byte[size];

            IntPtr ptr = Marshal.AllocHGlobal(size);
            Marshal.StructureToPtr(test, ptr, true);
            Marshal.Copy(ptr, arr, 0, size);

            Console.WriteLine("Bytes: " + string.Join(", ", arr));

            test = Marshal.PtrToStructure<TEST>(ptr);
            Marshal.FreeHGlobal(ptr);

            Console.WriteLine(new string(test.aString)); // Prints "12345678901234567890" - all 20 characters.
        }
    }
}