C# 对象类型转换为 byte[]，通过 TCP 发送并转换回 double

Question

我对 C# 编程相当陌生，通常处理 PLC 编程和 HMI/SCADA 系统开发。最后一个只涉及一点点 C/VBS 脚本。

最近，在我的一个项目中，我将最初在 LabVIEW 中开发的 SCADA 系统升级/迁移到 Siemens WinCC 应用程序。 在 LabVIEW 项目中，有一部分负责通过 TCP 套接字将标签值（与标签名称捆绑在一起并转换为字符串的双精度值）发送到另一台运行 C# 应用程序（TCP 客户端）的 PC，该 PC 正在接收字节数组并将其转换为双倍值。

LabVIEW TCP Server Example

以及在另一台PC上运行的TCP Client的部分代码。

TcpClient                   _client;
NetworkStream               _stream = null;
byte[]                      _data = new byte[8192];

{...}
try
{
    _client     = new TcpClient(properties.IpAddress, properties.Port);
}
{...}
    try
    {
        _stream     = _client.GetStream();
{...}
        int NumBytesInRecvBuffer = _stream.Read(_data, 0, 8192);

{...}
            if(_data[3] == paramCount)
            {
                for(int i = 0; i < paramCount; i++)
                {
                    double Value = MakeDouble(_data, 4+(i*8));
                    fmacsParams[i].NumericalValue = Value;
                }
            }
    }

TCP 客户端中的MakeDouble() 函数。

private unsafe double MakeDouble(byte[] data, int StartIndex)
{
    double result;
    byte* b = (byte*)&result;
    b[0] = data[StartIndex + 7];
    b[1] = data[StartIndex + 6];
    b[2] = data[StartIndex + 5];
    b[3] = data[StartIndex + 4];
    b[4] = data[StartIndex + 3];
    b[5] = data[StartIndex + 2];
    b[6] = data[StartIndex + 1];
    b[7] = data[StartIndex + 0];
    return(result);         
}

我设法用 C# 开发了一个简单的应用程序，它是一个 TCP 侦听器，并从 WinCC 运行时读取标签值作为对象

 object ft107Flow = oType.InvokeMember("GetValue", System.Reflection.BindingFlags.InvokeMethod, null, wincc, new object[] { "FT107_Flow" });

然后将其转换为双精度和字节数组。最后，数组中的所有字节都用函数 SwapBytes() 交换并放入数据数组，以便它可以作为字节数组通过 TCP 发送。

{...}
const int paramCount = 30;
double[] WinCC_Tags = new double[paramCount];

WinCC_Tags[0] = Convert.ToDouble(ft107Flow);
{...}
byte[] data = new byte[4 + paramCount * 8];
Array.Clear(data, 0, data.Length);

byte[] UnswappedByte;
byte[] SwappedByte;

data[3] = paramCount;

for (int i = 0; i < paramCount; i++)
{
     int j;

     UnswappedByte = BitConverter.GetBytes(WinCC_Tags[i]);
     SwappedByte = SwapBytes(UnswappedByte, 0);

     j = (4 + i * 8);

     data[j] = SwappedByte[0];
     data[j + 1] = SwappedByte[1];
     data[j + 2] = SwappedByte[2];
     data[j + 3] = SwappedByte[3];
     data[j + 4] = SwappedByte[4];
     data[j + 5] = SwappedByte[5];
     data[j + 6] = SwappedByte[6];
     data[j + 7] = SwappedByte[7];
}

我目前面临的问题是客户端收到的这些值不一样。由于这种双重甚至三重转换（对象->双，双->字节数组；字节数组->双），似乎精度丢失了。

例如，在 WinCC 运行系统中，变量值读取为 15.3。当它转换为双精度时，它等于15.300000190734863。然后data[12..19] = {0x40, 0x2e, 0x99, 0x99, 0xA0, 0x00, 0x00, 0x00}。

客户端收到的数据如下：

_data[12..19] = {0x40, 0x2e, 0x99, 0x99, 0xA0, 0x00, 0x00, 0x00}

Value = 15.001172065734863

客户端接收到的数据（字节数组）看似相同，但转换后的值与WinCC Runtime中的值不相等。

能否请您确认是否有一种方法可以修改 TCP 侦听器端，以便 TCP 客户端使用 MakeDouble() 函数在转换后接收正确的数据，而无需接触 TCP 客户端代码（不允许修改它）。

Answer 1

我建议您不要自己交换字节 this 包。这是一个 BigEdian BinaryReader/Writer

你可以这样使用它

using (MemoryStream stream = new MemoryStream())
using (BeBinaryReader BeReader = new BeBinaryReader(stream))
{
    stream.Position = 3;
    if(BeReader.ReadByte() == paramCount)
    for (int i = 0; i < paramCount; i++)
    {
       double Value = BeReader.ReadDouble();
       fmacsParams[i].NumericalValue = Value;
    }
 }

Answer 2

我不太熟悉 C# 如何处理不安全代码和指针，但如果我从 C 的角度回答这个问题，看起来第 6 个字节被某些东西覆盖了。

15.300000190734863 和 15.0011720657349 之间的区别是 {0x00, 0x00, 0x00, 0xa0, 0x99, 0x99, 0x2e, 0x40} 和 {0x00, 0x00, 0x00, 0xa0, 0x99, 0x00, 0x2e, 0x40}。

试试下面的代码

    private double MakeDouble(byte[] data, int StartIndex)
    {
        double result;
        byte[] b = new byte[8];
        b[0] = data[StartIndex + 7];
        b[1] = data[StartIndex + 6];
        b[2] = data[StartIndex + 5];
        b[3] = data[StartIndex + 4];
        b[4] = data[StartIndex + 3];
        b[5] = data[StartIndex + 2];
        b[6] = data[StartIndex + 1];
        b[7] = data[StartIndex + 0];
        result = BitConverter.ToDouble(b, 0);
        return (result);
    }