C#中结构体和字节数组转换实现

C#中结构体和字节数组互相转换是常见的操作，结构体可以用来表示数据的存储，字节数组可以用来将数据在不同计算机或程序之间传输。以下是实现该操作的攻略。

1. 结构体与字节数组的转换

1.1 将结构体转换为字节数组

将结构体转换成字节数组需要用到C#中的Marshal类和SizeOf方法。SizeOf方法可以得到结构体的大小，Marshal类提供了各种Marshaling操作，其中有一个结构体转换成字节数组的方法StructToBytes。

下面是一个示例代码：

using System.Runtime.InteropServices;

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1)]
public struct Person
{
    public int age;
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 20)]
    public string name;
}

public static byte[] StructToBytes(Person person)
{
    byte[] byteArray = new byte[Marshal.SizeOf(person)];
    IntPtr ptr = Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf(person));

    Marshal.StructureToPtr(person, ptr, true);
    Marshal.Copy(ptr, byteArray, 0, Marshal.SizeOf(person));
    Marshal.FreeHGlobal(ptr);

    return byteArray;
}

结构体Person中包含年龄和姓名两个字段。在StructToBytes方法中，首先创建了一个字节数组，并使用SizeOf方法获取结构体Person的实际大小。然后，使用Marshal.AllocHGlobal方法在堆上申请一块内存以存放结构体Person，转换后再通过Marshal.Copy方法将指针指向的内存块中的数据拷贝到byteArray中，最后释放内存。该方法的调用结果为.

Person person = new Person
{
    age = 27,
    name = "Tommy"
};

byte[] byteArray = StructToBytes(person);

foreach (byte b in byteArray)
{
    Console.Write(b + " ");
}
// Output: 27 0 0 0 84 111 109 109 121 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 

1.2 将字节数组转换为结构体

将字节数组转换成结构体也需要用到Marshal类和SizeOf方法。Marshal提供了一个方法BytsToStructure实现将数组转换为结构体。

下面是一个示例代码：

public static Person BytesToStruct(byte[] byteArray)
{
    IntPtr ptr = Marshal.AllocHGlobal(byteArray.Length);
    Marshal.Copy(byteArray, 0, ptr, byteArray.Length);

    Person person = (Person)Marshal.PtrToStructure(ptr, typeof(Person));
    Marshal.FreeHGlobal(ptr);

    return person;
}

在BytesToStruct方法中，首先使用Marshal.AllocHGlobal方法申请一块内存，大小和byteArray数组一样。然后使用Marshal.Copy方法将byteArray数组中的数据复制到申请到的内存中，将该内存的地址转换为结构体对象，然后再调用Marshal.FreeHGlobal方法释放内存。该方法的调用结果如下：

Person person = BytesToStruct(byteArray);
Console.WriteLine(person.age); // Output: 27
Console.WriteLine(person.name); // Output: Tommy

2. 示例应用：发送结构体数据

以下是一个应用示例，该应用可以向服务器发送一个包含结构体数据的网络包。

2.1 自定义结构体

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1)]
public struct PlayerInfo
{
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 20)]
    public string playerName;
    public int level;
    public float hp;
    public float mp;
}

在该示例中，我们定义了一个PlayerInfo结构体，包含玩家名字、等级、生命值和魔法值等数据。

2.2 使用Socket发送数据

Socket client = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
IPAddress ip = IPAddress.Parse("127.0.0.1");
IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(ip, 8888);
client.Connect(endPoint);

PlayerInfo playerInfo = new PlayerInfo
{
    playerName = "Tommy",
    level = 10,
    hp = 100.0f,
    mp = 50.0f,
};

byte[] dataBytes = StructToBytes(playerInfo);
client.Send(dataBytes);
client.Close();

在该示例中，我们创建了一个Socket对象，并且连接到了服务器，然后创建了一个PlayerInfo结构体对象，使用之前的方法将其转换为字节数组dataBytes，并最后使用Socket发送该数据包。