C 使用struct直接轉換下位機資料

編寫上位機與下位機通訊的時候，涉及到協議的轉換，比較多會使用到二進位制。傳統的方法，是將資料整體獲取到byte陣列中，然後逐字節對資料進行解析。這樣操作工作量比較大，對於較長資料段更容易計算位置出錯。

其實，對於下位機給出通訊的資料結構的情況下，可以直接使用c#的struct將資料直接轉換。需要使用到marshal。

假定下位機（c語言編寫）給到我們的資料結構是這個，傳輸方式為小端方式

typedef struct  dataitem_t;

首先需要定義乙個struct：

[structlayout(layoutkind.sequential, size = 64, pack = 1)]
public struct hardwaredata

然後使用以下**進行轉換

// code from 
/// /// converts byte to struct
/// 
public static t rawdeserialize(byte rawdata, int position)
/// /// converts a struct to byte
/// 
public static byte rawserialize(object anything)

提示是對齊的錯誤，這個和編譯的時候使用的32bit和64位是相關的，詳細資料封送對齊的操作我不就詳細說了，貼下**。

//強制指定x86編譯
[structlayout(layoutkind.explicit, size = 64, pack = 1)]
public struct dataitem

強制指定x64編譯沒有成功，因為資料對齊後和從下位機上來的資料長度是不符的。

微軟不是很推薦使用layoutkind.explicit，如果非要用並且不想指定平台的話，可以使用指標來操作，當然，這個需要unsafe。

var item = rawdeserialize(tail.toarray(), 0);
unsafe
}[structlayout(layoutkind.explicit, size = 64, pack = 1)]
public struct dataitem

感覺寫起來還是很麻煩，既然用上了unsafe，就乾脆直接一點。

[structlayout(layoutkind.sequential, pack = 1)]
public unsafe struct dataitem

這樣，獲得陣列可以直接正常訪問，不再需要unsafe了。

資料解析作為上下位機通訊的常用操作，使用struct直接轉換資料可以大大簡化工作量。建議還是使用layoutkind.sequential來進行封送資料，有關於資料在託管與非託管中的轉換，可以詳細看看微軟有關互操作的內容。

以上**在.net 5.0下編譯通過並能正常執行。

注意上面的前提要求是位元組序為小端位元組序（一般計算機都是小端位元組序），對於大端位元組序傳送過來的資料，需要進行位元組序轉換。我找到一處**寫的很好：

//code from 
public static class footest
[structlayout(layoutkind.sequential, pack = 1)]
public struct foo
public static void test()
;foo sample = new foo()
;var bytes_le = dummy.structtobytes(sample, endianness.littleendian);
var restoredleasle = dummy.bytestostruct(bytes_le, endianness.littleendian);
var restoredleasbe = dummy.bytestostruct(bytes_le, endianness.bigendian);
var bytes_be = dummy.structtobytes(sample, endianness.bigendian);
var restoredbeasle = dummy.bytestostruct(bytes_be, endianness.littleendian);
var restoredbeasbe = dummy.bytestostruct(bytes_be, endianness.bigendian);
debug.assert(sample.equals(restoredleasle));
debug.assert(sample.equals(restoredbeasbe));
debug.assert(restoredbeasle.equals(restoredleasbe));
}public enum endianness
private static void maybeadjustendianness(type type, byte data, endianness endianness, int startoffset = 0)
foreach (var field in type.getfields())
else}}
internal static t bytestostruct(byte rawdata, endianness endianness) where t : struct
finally
return result;
}internal static byte structtobytes(t data, endianness endianness) where t : struct
finally
maybeadjustendianness(typeof(t), rawdata, endianness);
return rawdata;
}}

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