数据的打包与解包

前言

大学的时候学习位运算，当时不知道有什么实际用处， 所以难有深刻的理解。现在知道在网络传输的时候，总时要传输字节流的，比如一个int64类型的数据，如果打包成字节数组，又如何字节数组中解包出来呢？

Int64变量转字节数组

C#的扩展方法如下：

  1. public static byte[] ToByteArray4(this long val)
  2. {
  3. var byte0 = Convert.ToByte(val >> 24); //右移3个字节
  4. var byte1 = Convert.ToByte(val >> 16 & 0xFF); //是右移2字节，去除高位
  5. var byte2 = Convert.ToByte(val >> 8 & 0xFF );
  6. var byte3 = Convert.ToByte(val & 0xFF );
  7. return new byte[] { byte0, byte1,byte2,byte3 };
  8. }

解释一下，这里时把长整型转换为4字节。实际上长整型对应的是8字节长度，但是常用4字节的正数，范围已足够日常使用，所以Int64转成4字节很常见。 上面的代码也很清楚， 在不考虑超4字符范围的情况下：

第一个字节的值，即是长整型数据右移3个字节，即24位的值；

第二个字节的值，即是右移2字节，去除高位，只保留最后一个字节的值。

其它字节原理相同。

字节数组转Int64

还是先看代码：

  1. public static long ToInt64(this Span<byte> bytes)
  2. {
  3. long val = 0;
  4. for (int i = 0; i < bytes.Length; i++)
  5. {
  6. val += bytes[i] << ((bytes.Length - i - 1)*8) ;
  7. }
  8. return val;
  9. }

Span<byte> 是应用的c#的新特性，针对数组的AsSpan()转换后，可以通过Slice方法高效的截取想要处理的字节流片段。 上面的bytes，在7个字节以内都可以高效正确的转换为Int64变量。

号外：关于字节流处理的讨论

字节流实现上在程序里要转换成字节数组， 在这个转换过程中，会有包的拆分问题， 关于拆包问题，不同的协议处理方法不同。

对于字节数组，在原数组需要尽快释放的时候，应通过 Buffer.BlockCopy 方法复制出想要处理的数据，进行处理。 在原数组不需要尽快释放的时候，新的AsSpan()分片处理方式更加高效。

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