C# 获得Span<；字节>；在不复制结构的情况下覆盖结构

我一直在试验

Span

作为

ReadOnlySequence

和System.IO.pipeline的一部分

我目前正在尝试通过

struct

获取

Span

，而不使用

unsafe

代码，也不复制该

struct

我的结构很简单：

    [StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1, CharSet = CharSet.Unicode)]
    public struct Packet
    {
        public byte TestByte;
    }

方法1——有效——但感觉“不安全”

但是我所拥有的ToByteArray（）的任何当前实现仍在制作数据包结构的副本

我不能做像这样的事情：

Span<byte> packetSpan = (byte[])packet;
    // ^^ Won't compile

Span packetSpan=（字节[]）数据包；
//^^无法编译

如果没有

不安全

，就无法在任意结构上获取

Span

，因为这样的Span将允许您以任何方式更改结构的任何位，可能会违反类型的不变量-这本质上是一个不安全的操作

好的，但是如何处理

ReadOnlySpan

？请注意，您必须将

StructLayoutAttribute

放在您的结构上，这样代码才有意义。这应该是一个暗示。想象一下，尝试编写一个更简单的方法，该方法为任意

T（其中T:struct

）返回一个

byte[]

。你必须先找出结构的大小，不是吗？那么，如何计算C#中结构的大小呢？您可以使用

sizeof

操作符，该操作符需要

unsafe

上下文，并且需要将结构作为；或者，您也可以选择不可靠的、仅适用于具有顺序或显式字节布局的结构没有安全、通用的方法，因此您不能这样做

Span

和

ReadOnlySpan

在设计时并没有考虑访问结构字节，而是考虑了数组的跨段，这些数组具有已知的大小并保证是顺序的

如果你确信自己知道自己在做什么，那么你可以在

不安全的
环境中这样做——这就是它的目的。但是请注意，基于上述原因，您使用
不安全
的解决方案不会推广到任意结构

如果您打算将结构用作IO操作的缓冲区，您可能需要研究一下。它们还需要
不安全的
上下文，但您可以将不安全性封装在结构中，并将
Span
返回到该固定缓冲区。基本上，任何处理内存中对象字节结构的操作都需要.NET中的
不安全
，因为内存管理就是这个“安全”所指的东西。
你必须以安全的方式进行，因为从这个词的真正含义来看，它是不安全的，因为如果你不够小心，你会朝自己的脚开枪。原因如下：

考虑以下代码：

Span<byte> GiveMeSpan() 
{
    MyLovelyStruct value = new MyLovelyStruct();
    unsafe 
    {
        return new Span<byte>(&value, sizeof(MyLovelyStruct));
    }
}

当
Process（）
方法正在处理您的
mylovelstruct
和
mylovelclass
在内存中突然移动时（是的，内存中GC move的对象，）会发生一个错误？是的，指向
mylovelstruct
的
Span
将不再指向新的
mylovelstruct
地址，您的程序将损坏

因此，为了使用
Span
或任何其他指针类型安全地包装
struct
，您必须确保：


实例位于固定的内存位置（例如，在堆栈或非托管内存中，如由分配的内存块）
在完成指针操作之前，不会声明实例内存

因此，需要
不安全的
关键字，即使您可以绕过它，也要由您向代码的读者发出警告。
我认为您可以编写用户定义的转换运算符。我很确定，如果没有
不安全
，一般来说，对于一个结构来说，没有办法做到这一点，因为如果你在一个结构的所有字节上获得一个
Span
，你就有可能以任何方式改变该结构中的任何位，这本身就是不安全的。这两个都是完美的答案。谢谢你的努力，我真的很感谢你的努力，我需要选择一个作为答案，尽管我想选择两者。所以我担心这是我的RNG的一个例子。这两个都是完美的答案。谢谢你的努力，我真的很感激你的努力，还有那些指向固定大小缓冲区的指针。我需要选择一个作为答案，虽然我想选择两者。因此，我担心这是我的RNG的一个案例。
Span<byte> packetSpan = new Packet().ToByteArray();

Span<byte> packetSpan = (byte[])packet;
    // ^^ Won't compile

Span<byte> GiveMeSpan() 
{
    MyLovelyStruct value = new MyLovelyStruct();
    unsafe 
    {
        return new Span<byte>(&value, sizeof(MyLovelyStruct));
    }
}

class MyLovelyClass 
{
    private MyLovelyStruct value;

    public void Foo() 
    {
        unsafe 
        {
            var span = new Span(&value, sizeof(MyLovelyStruct));
            Process(span);
        }
    }
}

// Declaration 
Process(Span<byte> span);