浅谈C#数组结构

开发 后端
本文介绍C#数组结构,在C#中这样在结构中使用数组是完全正确的,因为这些数组将作为整个结构的一部分,在对结构操作时直接访问结构所在内存块。

在 C# 代码中,大量掺杂着包括普通类型和C#数组结构,如定义 PE 文件头结构的 IMAGE_OPTIONAL_HEADER 结构定义如下:

  1. typedef struct _IMAGE_DATA_DIRECTORY {  
  2. DWORD VirtualAddress;  
  3. DWORD Size;  
  4. } IMAGE_DATA_DIRECTORY, *PIMAGE_DATA_DIRECTORY;  
  5.  
  6. #define IMAGE_NUMBEROF_DIRECTORY_ENTRIES16  
  7.  
  8. typedef struct _IMAGE_OPTIONAL_HEADER {  
  9.  
  10. WORDMagic;  
  11.  
  12. //...  
  13.  
  14. DWORD NumberOfRvaAndSizes;  
  15. IMAGE_DATA_DIRECTORY DataDirectory[IMAGE_NUMBEROF_DIRECTORY_ENTRIES];  
  16.  
  17. } IMAGE_OPTIONAL_HEADER32, *PIMAGE_OPTIONAL_HEADER32; 

在C#中这样在结构中使用数组是完全正确的,因为这些数组将作为整个结构的一部分,在对结构操作时直接访问结构所在内存块。但在 C# 这类语言中,则无法直接如此使用,因为数组是作为一种特殊的引用类型存在的,如定义:

  1. public struct IMAGE_DATA_DIRECTORY  
  2. {  
  3. public uint VirtualAddress;  
  4. public uint Size;  
  5. }  
  6.  
  7. public struct IMAGE_OPTIONAL_HEADER  
  8. {  
  9. public const int IMAGE_NUMBEROF_DIRECTORY_ENTRIES = 16;  
  10.  
  11. public ushort Magic;  
  12.  
  13. //...  
  14.  
  15. public uint NumberOfRvaAndSizes;  
  16.  
  17. public IMAGE_DATA_DIRECTORY DataDirectory[IMAGE_NUMBEROF_DIRECTORY_ENTRIES];  

这样定义C#数组结构中的错误,会在编译时获得一个 CS0650 错误:

语法错误,错误的数组声明符。若要声明托管数组,秩说明符应位于变量标识符之前,如果改用 C# 中引用类型的类似定义语法,如:

  1. public struct IMAGE_OPTIONAL_HEADER  
  2. {  
  3. public const int IMAGE_NUMBEROF_DIRECTORY_ENTRIES = 16;  
  4.  
  5. public ushort Magic;  
  6.  
  7. //...  
  8.  
  9. public uint NumberOfRvaAndSizes;  
  10.  
  11. public IMAGE_DATA_DIRECTORY[] DataDirectory = 
    new IMAGE_DATA_DIRECTORY[IMAGE_NUMBEROF_DIRECTORY_ENTRIES];  

则得到一个 CS0573 错误:结构中不能有实例字段初始值设定项

因为结构内是不能够有引用类型的初始化的,这与 class 的初始化工作不同。如此一来只能将数组的初始化放到构造函数中,而且结构还不能有无参数的缺省构造函数,真是麻烦。

  1. public struct IMAGE_OPTIONAL_HEADER
  2. {  
  3. public const int IMAGE_NUMBEROF_DIRECTORY_ENTRIES = 16;  
  4.  
  5. public ushort Magic;  
  6.  
  7. public uint NumberOfRvaAndSizes;  
  8.  
  9. public IMAGE_DATA_DIRECTORY[] DataDirectory;  
  10.  
  11. public IMAGE_OPTIONAL_HEADER(IntPtr ptr)  
  12. {  
  13. Magic = 0;  
  14. NumberOfRvaAndSizes = 0;  
  15.  
  16. DataDirectory = new IMAGE_DATA_DIRECTORY[IMAGE_NUMBEROF_DIRECTORY_ENTRIES];  
  17. }  

这样一来看起来似乎能使了,但如果使用 Marshal.SizeOf(typeof(IMAGE_OPTIONAL_HEADER)) 看看就会发现,其长度根本就跟 C/C++ 中定义的长度不同。问题还是在于结构中数组,虽然看起来此数组是定义在结构内,但实际上在此结构中只有一个指向 IMAGE_DATA_DIRECTORY[] 数组类型的指针而已,本应保存在 DataDirectory 未知的数组内容,是在托管堆中。以上介绍C#数组结构中的错误。

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责任编辑:佚名 来源: yesky
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