定义精确大小的内存结构

本文关键字：内存 结构 定义 | 更新日期: 2023-09-27 17:56:29

我做了一些内存共享，并具有以下结构，我将在内存共享区域使用...

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct MySharedMemory
{
    //Bools
    public bool Flag1;
    public bool Flag2;
    public bool Flag3;
    //DateTimes
    public DateTime LastWrite;
    public DateTime LastRead;
    //Longs
    public long SrcSize;
    //Strings that are a max of 250 characters
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 250)]
    public string SrcFile;
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst = 250)]
    public string DestFile;
    //Ints
    public int Count;
    //An array of strings that are a max of 100 characters
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 100, ArraySubType = UnmanagedType.Struct)]
    public FileInfo[] FilesToUpdate;
}

我知道上述所有定义都是正确的，除了数据时间。 我刚刚添加了这些，我不确定它们是否是固定大小，或者我需要定义一些特殊的东西，就像我为字符串所做的那样。 我的问题是，除了数组和字符串之外，是否有任何类型没有固定大小（特别是我的日期时间定义可以）？

定义精确大小的内存结构

不幸的是，DateTime对于封送处理来说是一种奇怪的类型（或者，至少，它有一个非常出乎意料的令人惊讶的行为。

首先，因为它是一个Auto结构（这使得它不具有可破坏性，并且具有案件的所有后果），只有一个long字段。

您可能会考虑将其包装在可 blitable 结构中（这里没有什么新鲜事，这是封送非 blitable 类型的常用方法）：

public struct BlittableDateTime
{
    private BlittableDateTime(long ticks)
    {
        _ticks = ticks;
    }
    public static implicit operator BlittableDateTime(DateTime value)
    {
        return new BlittableDateTime(value.Ticks);
    }
    public static implicit operator DateTime(BlittableDateTime value)
    {
        return new DateTime(value._ticks);
    }
    private readonly long _ticks;
}

到目前为止一切顺利，你可能会想。但是，我们正在将DateTime（从 1/1/0001 开始的 100 ns 时钟周期数）转换为 8 字节整数值，在非托管世界中没有任何等效类型。在非托管环境中，您可能有：time_t、FILETIME、SYSTEMTIME、DATE和（许多）其他，但没有一个与 .NET DateTime的粒度和范围完全匹配。更烦人的是，它实际上不是一个原始long long值，因为有些位具有特殊的含义，来自源代码：

位 63-64：描述日期时间的 DateTimeKind 值的四状态值...

您需要转换，在此示例中，我使用FILETIME：

public static implicit operator BlittableDateTime(DateTime value)
{
    return new BlittableDateTime(value.ToFileTime());
}
public static implicit operator DateTime(BlittableDateTime value)
{
    return DateTime.FromFileTime(value._ticks);
}

编辑：如何使用它？我们定义了两个隐式运算符，然后与DateTime之间的转换是自动的，您不需要直接管理托管代码中的FILETIME结构（另请注意，构造函数是私有的，所有转换都通过定义的运算符）：

BlittableDateTime time1 = DateTime.UtcNow;
DateTime time2 = time1;

但是，我们没有为此类型定义任何比较运算符。如果你不经常这样做，你有两种选择，第一种是投射：

if ((DateTime)time1 == time2) {
    // Do something...
}

或者，您可以添加一个返回DateTime的 Value 属性（以模拟Nullable<T>用法）：

public DateTime Value
{
    get { return (DateTime)this; }
}

像这样使用：

if (time1.Value == time2) {
    // Do something...
}

关于转换的另外一个注意事项。请注意，并非每次转换都是可能的，在这种情况下，FILETIME具有不同的范围。 FILETIME从 1/1/1601 开始，粒度为 100 ns，它跨越 +/- 30,000 年（或多或少），因为它可能是负数。 DateTime从 1/1/0001 开始，它有效地使用 62 位信息（262 个刻度），但最大值为 9999 年 12 月 31 日。另一个问题：当前实现不支持负值，从FILETIME则有效可用范围介于 1 Jan 1601（最小正FILETIME）和 31 Dec 9999（最大DateTime和DATE值）之间。

使用日期时，不要忘记它们（几乎）总是与日历相关联，并且某些日历可能具有不同的限制：例如，台湾日历从 1/1/0001（公历为 1/1/1912）开始，Um Al Qra 日历以 12/29/1450（公历 5/13/2029）结束。

我会使用long，并且仅使用属性将其公开为DateTime：

public struct YourStruct
{
...
    private long myTimeAsTicks;
    public DateTime MyTime 
    {
        get { return new DateTime(myTimeAsTicks); }
        set { myTimeAsTicks = value.Ticks; }
    }
...
}

获取结构的实际大小实际上有点棘手，请参阅 https://stackoverflow.com/a/3362736/870604

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