typedef struct Point{
unsigned short x;
unsigned short y;
}mPoint;//點坐標
typedef struct Line{
mPoint p[2];
unsigned char name[20];
unsigned int mark[5];
}mLine; //線坐標
如上一個C++的結構體Line，分別有3個數組
- 結構體數組
- 字節數組
- int數組
簡單翻譯成C#如下：
public struct Point{
public ushort x;
public ushort y;
};//點坐標
public struct Line{
Point[] p;
byte[] name;
uint[] mark;
}; //線坐標
但這樣無法使用
這篇里的StructToBytes BytesToStruct等函數快捷轉換字節用來作為和C++程序的通信。
MessageBox.Show(Marshal.SizeOf(typeof(Line)).ToString());
也是無法計算結構體長度的。
要解決這個問題，首先要看下字節對齊的概念
現代計算機中內存空間都是按照byte划分的，從理論上講似乎對任何類型的變量的訪問可以從任何地址開始，但實際情況是在訪問特定類型變量的時候經常在特 定的內存地址訪問，這就需要各種類型數據按照一定的規則在空間上排列，而不是順序的一個接一個的排放，這就是對齊。
對齊的作用和原因：各個硬件平台對存儲空間的處理上有很大的不同。一些平台對某些特定類型的數據只能從某些特定地址開始存取。比如有些架構的CPU在訪問 一個沒有進行對齊的變量的時候會發生錯誤,那么在這種架構下編程必須保證字節對齊.其他平台可能沒有這種情況，但是最常見的是如果不按照適合其平台要求對 數據存放進行對齊，會在存取效率上帶來損失。比如有些平台每次讀都是從偶地址開始，如果一個int型（假設為32位系統）如果存放在偶地址開始的地方，那 么一個讀周期就可以讀出這32bit，而如果存放在奇地址開始的地方，就需要2個讀周期，並對兩次讀出的結果的高低字節進行拼湊才能得到該32bit數 據。顯然在讀取效率上下降很多。
現在已知32位機器上各種數據類型的長度如下:
char:1(有符號無符號同)
short:2(有符號無符號同)
int:4(有符號無符號同)
long:4(有符號無符號同)
float:4 double:8
編譯器是按照什么樣的原則進行對齊的?
先讓我們看四個重要的基本概念：
1.數據類型自身的對齊值：
對於char型數據，其自身對齊值為1，對於short型為2，對於int,float,double類型，其自身對齊值為4，單位字節。
2.結構體或者類的自身對齊值：其成員中自身對齊值最大的那個值。
3.指定對齊值：#pragma pack (value)時的指定對齊值value。
4.數據成員、結構體和類的有效對齊值：自身對齊值和指定對齊值中小的那個值。
一般強制1字節對齊就好了，實現上很簡單，在結構體上面加入
[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1)]
即可。
代碼如下：
[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1)]
public struct Point{
public ushort x;
public ushort y;
};//點坐標
[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1)]
public struct Line{
Point[] p;
byte[] name;
uint[] mark;
}; //線坐標
但這樣明顯還不夠，依然沒指定數組的長度。
通過搜索資料最終嘗試出的解決辦法如下：
- 結構體數組
[MarshalAsAttribute(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 2, ArraySubType = UnmanagedType.Struct)]
Point[] p;
注意：
MarshalAs屬性指示如何在托管代碼和非托管代碼之間封送數據。
ByValArray
| 當 MarshalAsAttribute.Value 設置為 ByValArray 時，必須設置 SizeConst 以指示數組中的元素數。當需要區分字符串類型時，ArraySubType 字段可以選擇包含數組元素的 UnmanagedType。此 UnmanagedType 只可用於作為結構中的字段的數組。 |
SizeConst = 2表示數組長度為2
ArraySubType = UnmanagedType.Struct 表示這個數組是Struct結構體數組
- 字節數組
[MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 20)] public byte[] name; //20
字節數組最簡單了，同理
SizeConst = 20表示長度20字節
- int數組
int數組的解決辦法網上似乎並沒有，想了想上面 結構體數組 的解決辦法后決定試一下。
[MarshalAsAttribute(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 5, ArraySubType = UnmanagedType.U4)]
public uint[] mark;
果然解決了
SizeConst = 5表示數組長度為5
ArraySubType = UnmanagedType.U4 表示數組內容是無符號4字節的整數，=uint類型
至此，幾種數組全部搞定了，看下效果
using System.Runtime.InteropServices;
[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1)] public struct Point{ public ushort x; public ushort y; };//點坐標 [StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1)] public struct Line{ [MarshalAsAttribute(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 2, ArraySubType = UnmanagedType.Struct)] public Point[] p; [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 20)] public byte[] name; [MarshalAsAttribute(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 5, ArraySubType = UnmanagedType.U4)] public uint[] mark; }; //線坐標
編譯運行正常
MessageBox.Show(Marshal.SizeOf(typeof(Line)).ToString());
口算下長度
點：2 * 2（short） = 4字節
line里2個點即8字節
line里name長度20字節
line里5個uint數字 5* 4 = 20字節
20+20+8 = 48字節，長度正確
使用
這篇里的StructToBytes BytesToStruct等函數快捷轉換字節測試，正常！
測試代碼：
Point p;
p.x = 1; p.y = 2;
Point p2;
p2.x = 3; p2.y = 4;
uint[] uss = new uint[5];
uss[0] = 111;
uss[1] = 222;
uss[2] = 333;
uss[3] = 444;
uss[4] = 555;
Line ll;
ll.mark = uss;
byte[] bb = new byte[20];
byte[] bb2 = Encoding.UTF8.GetBytes("測試");
Array.Copy(bb2, bb, bb2.Length);
ll.name = bb;
ll.p = new NetProtocol.Point1[] { p , p2 };
byte[] b = Common.StructToBytes(ll);
object oo = Common.BytesToStruct(b, typeof(Line));
NetProtocol.Line1 test2 = (Line)oo;
string s = Encoding.UTF8.GetString(test2.name).Replace("\0", "");
兩次轉換后的字節和值都是正確的。
UnmanagedType 枚舉
成員名稱 說明 由 .NET Compact Framework 支持 AnsiBStr 長度前綴為單字節的 ANSI 字符串。可以在 String 數據類型上使用此成員。 由 .NET Compact Framework 支持 AsAny 一個動態類型，將在運行時確定對象的類型，並將該對象作為所確定的類型進行封送處理。僅對平台調用方法有效。 由 .NET Compact Framework 支持 Bool 4 字節布爾值（true != 0、false = 0）。這是 Win32 BOOL 類型。 由 .NET Compact Framework 支持 BStr 長度前綴為雙字節的 Unicode 字符串。可以在 String 數據類型上使用此成員（它是 COM 中的默認字符串）。 由 .NET Compact Framework 支持 ByValArray 當 MarshalAsAttribute.Value 設置為 ByValArray 時，必須設置 SizeConst 以指示數組中的元素數。當需要區分字符串類型時，ArraySubType 字段可以選擇包含數組元素的 UnmanagedType。此 UnmanagedType 只可用於作為結構中的字段的數組。 由 .NET Compact Framework 支持 ByValTStr 用於在結構中出現的內聯定長字符數組。與 ByValTStr 一起使用的字符類型由應用於包含結構的 System.Runtime.InteropServices.StructLayoutAttribute 的 System.Runtime.InteropServices.CharSet 參數確定。應始終使用 MarshalAsAttribute.SizeConst 字段來指示數組的大小。 .NET Framework 的 ByValTStr 類型的行為類似於結構中的 C 樣式、固定大小的字符串（例如，char s[5]）。托管代碼中的行為與 Microsoft Visual Basic 6.0 中的行為不同，后者不是空終止（例如，MyString As String * 5）。 由 .NET Compact Framework 支持 Currency 在 System.Decimal 上使用，以將十進制數值作為 COM 貨幣類型而不是 Decimal 封送。 由 .NET Compact Framework 支持 CustomMarshaler 當與 MarshalAsAttribute.MarshalType 或 MarshalAsAttribute.MarshalTypeRef 一起使用時，指定自定義封送拆收器類。MarshalAsAttribute.MarshalCookie 字段可用於將附加信息傳遞給自定義封送拆收器。可以在任何引用類型上使用此成員。 由 .NET Compact Framework 支持 Error 此與 I4 或 U4 關聯的本機類型將導致參數作為導出類型庫中的 HRESULT 導出。 由 .NET Compact Framework 支持 FunctionPtr 一個可用作 C 樣式函數指針的整數。可將此成員用於 Delegate 數據類型或從 Delegate 繼承的類型。 由 .NET Compact Framework 支持 I1 1 字節有符號整數。可使用此成員將布爾值轉換為 1 字節、C 樣式的 bool（true = 1、false = 0）。 由 .NET Compact Framework 支持 I2 2 字節有符號整數。 由 .NET Compact Framework 支持 I4 4 字節有符號整數。 由 .NET Compact Framework 支持 I8 8 字節有符號整數。 由 .NET Compact Framework 支持 IDispatch 一個 COM IDispatch 指針（在 Microsoft Visual Basic 6.0 中為 Object）。 由 .NET Compact Framework 支持 Interface COM 接口指針。從類元數據獲得接口的 Guid。如果將此成員應用於類，則可以使用該成員指定確切的接口類型或默認的接口類型。當應用於 Object 數據類型時，此成員將產生 UnmanagedType.IUnknown 行為。 由 .NET Compact Framework 支持 IUnknown COMIUnknown 指針。可以在 Object 數據類型上使用此成員。 由 .NET Compact Framework 支持 LPArray 指向 C 樣式數組的第一個元素的指針。當從托管到非托管進行封送處理時，該數組的長度由托管數組的長度確定。當從非托管到托管進行封送處理時，將根據 MarshalAsAttribute.SizeConst 和 MarshalAsAttribute.SizeParamIndex 字段確定該數組的長度，當需要區分字符串類型時，還可以后跟數組中元素的非托管類型。 由 .NET Compact Framework 支持 LPStr 單字節、空終止的 ANSI 字符串。可在 System.String 或 System.Text.StringBuilder 數據類型上使用此成員。 由 .NET Compact Framework 支持 LPStruct 一個指針，它指向用於封送托管格式化類的 C 樣式結構。僅對平台調用方法有效。 由 .NET Compact Framework 支持 LPTStr 與平台相關的字符串：在 Windows 98 上為 ANSI，在 Windows NT 和 Windows XP 上為 Unicode。該值僅對平台調用受支持，而對 COM Interop 則不受支持，原因是不支持導出 LPTStr 類型的字符串。 由 .NET Compact Framework 支持 LPWStr 一個 2 字節、空終止的 Unicode 字符串。 請注意，如果非托管字符串不是使用非托管的 CoTaskMemAlloc 函數創建的，則不能在此非托管字符串中使用 LPWStr 值。 由 .NET Compact Framework 支持 R4 4 字節浮點數。 由 .NET Compact Framework 支持 R8 8 字節浮點數。 由 .NET Compact Framework 支持 SafeArray SafeArray 是自我描述的數組，它帶有關聯數組數據的類型、秩和界限。可將此成員與 MarshalAsAttribute.SafeArraySubType 字段一起使用，以重寫默認元素類型。 由 .NET Compact Framework 支持 Struct 一個用於封送托管格式化類和值類型的 VARIANT。 由 .NET Compact Framework 支持 SysInt 與平台相關的有符號整數。在 32 位 Windows 上為 4 字節，在 64 位 Windows 上為 8 字節。 由 .NET Compact Framework 支持 SysUInt 與平台相關的無符號整數。在 32 位 Windows 上為 4 字節，在 64 位 Windows 上為 8 字節。 由 .NET Compact Framework 支持 TBStr 一個有長度前綴的與平台相關的 char 字符串。在 Windows 98 上為 ANSI，在 Windows NT 上為 Unicode。很少用到這個類似於 BSTR 的成員。 由 .NET Compact Framework 支持 U1 1 字節無符號整數。 由 .NET Compact Framework 支持 U2 2 字節無符號整數。 由 .NET Compact Framework 支持 U4 4 字節無符號整數。 由 .NET Compact Framework 支持 U8 8 字節無符號整數。 由 .NET Compact Framework 支持 VariantBool 2 字節、OLE 定義的 VARIANT_BOOL 類型（true = -1、false = 0）。 由 .NET Compact Framework 支持 VBByRefStr 允許 Visual Basic 2005 在非托管代碼中更改字符串，並將結果在托管代碼中反映出來。該值僅對平台調用受支持。
參考：
https://msdn.microsoft.com/zh-cn/magazine/system.runtime.interopservices.unmanagedtype(v=vs.80).aspx
http://blog.chinaunix.net/uid-14802518-id-2784907.html