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C#使用StructLayout特性來(lái)控制內(nèi)存結(jié)構(gòu)的操作代碼

更新時(shí)間：2024年10月15日 09:05:36 作者：△曉風(fēng)殘?jiān)漏e

在C#中,內(nèi)存布局對(duì)于性能優(yōu)化和與非托管代碼的互操作性至關(guān)重要,StructLayout特性允許開(kāi)發(fā)者控制結(jié)構(gòu)在內(nèi)存中的布局方式,本文給大家介紹了C#使用StructLayout特性來(lái)控制內(nèi)存結(jié)構(gòu)的操作,需要的朋友可以參考下

C#在調(diào)用WInAPI函數(shù)時(shí)，可能會(huì)看到如下的聲明

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
         public struct RECT
         {
             public int Left;
             public int Top;
             public int Right;
             public int Bottom;
         }

在類或者結(jié)構(gòu)體前面帶上了

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]

StructLayoutAttribute特性的作用是允許你控制內(nèi)存中類或結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)字段的物理布局。

平常我們?cè)贑#代碼中使用類或者結(jié)構(gòu)體時(shí)，不需要使用此特性。但在與非托管代碼時(shí)交互，需要使用StructLayoutAttribute特性來(lái)控制類型的非托管布局。

StructLayoutAttribute常用構(gòu)造函數(shù)是：

StructLayoutAttribute(System.Runtime.InteropServices.LayoutKind)

System.Runtime.InteropServices.LayoutKind是一個(gè)枚舉類型，有三個(gè)取值。

LayoutKind.Sequential

強(qiáng)制按成員的顯示順序?qū)ζ溥M(jìn)行排列。對(duì)于blittable類型，在托管和非托管內(nèi)存中控制布局。對(duì)于non-blittable類型，它會(huì)在將類或者結(jié)構(gòu)體封送到非托管代碼時(shí)控制布局（換言之，如果僅在C#中進(jìn)行調(diào)用，不會(huì)做任何操作，在與非托管代碼交互時(shí)，僅控制送入非托管代碼的布局）

LayoutKind.Explicit

控制每個(gè)數(shù)據(jù)成員的精確位置，這會(huì)影響托管和非托管代碼中的布局，不管是blittable類型還是non-blittable類型。，使用LayoutKind.Explicit時(shí)，需要使用FieldOffsetAttribute特性指示類型中每個(gè)字段的位置。

默認(rèn)情況下，編譯器會(huì)將LayoutKind.Sequential應(yīng)用到結(jié)構(gòu)體，對(duì)于類，需要顯式應(yīng)用LayoutKind.Sequential值。

到這里也就明白了，以后在調(diào)用API函數(shù)時(shí)，如果使用的是結(jié)構(gòu)體，就不再需要下面這句代碼了。

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]

下面用示例代碼說(shuō)明一下

這里以獲取桌面窗體的寬高為例，需要用到的API函數(shù)是

HWND GetDesktopWindow();

BOOL GetWindowRect(HWND hWnd, LPRECT lpRect );

其中LPRECT是指向RECT結(jié)構(gòu)體的指針，RECT結(jié)構(gòu)聲明如下：

typedef struct tagRECT {
   LONG left;
   LONG top;
   LONG right;
   LONG bottom;
 } RECT, *PRECT, *NPRECT, *LPRECT;

使用結(jié)構(gòu)體時(shí)，調(diào)用代碼如下：

using System;
using System.Runtime.InteropServices;
 namespace ConsoleApp10
 {
     public struct RECT
     {
         public int Left;
         public int Top;
         public int Right;
         public int Bottom;
     }
 
     class Program
     {
         [DllImport("user32.dll")]
         private static extern IntPtr GetDesktopWindow();
 
         [DllImport("user32.dll", SetLastError = true)]
         private static extern int GetWindowRect(IntPtr hwnd, out RECT rc);
 
         static void Main(string[] args)
         {
             IntPtr hwnd = GetDesktopWindow();
             RECT rect;
             GetWindowRect(hwnd, out rect);
             Console.WriteLine($"Left:{rect.Left},Top:{rect.Top},Right:{rect.Right},Bottom:{rect.Bottom}");
         }
     }
 }

運(yùn)行結(jié)果如下：

下面我們來(lái)看一下，把結(jié)構(gòu)體換成類的情況

 using System;
 using System.Runtime.InteropServices;
 
 namespace ConsoleApp10
 {
     public class RECT
     {
         public int Left;
         public int Top;
         public int Right;
         public int Bottom;
    }
 
     class Program
     {
         [DllImport("user32.dll")]
         private static extern IntPtr GetDesktopWindow();
 
         [DllImport("user32.dll", SetLastError = true)]
         private static extern int GetWindowRect(IntPtr hwnd,RECT rc);
 
         static void Main(string[] args)
         {
             IntPtr hwnd = GetDesktopWindow();
             RECT rect = new RECT();
             GetWindowRect(hwnd, rect);
             Console.WriteLine($"Left:{rect.Left},Top:{rect.Top},Right:{rect.Right},Bottom:{rect.Bottom}");
         }
     }
 }

運(yùn)行結(jié)果如下：

運(yùn)行結(jié)果并不正常

把類修改一下，帶上[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]

     [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
     public class RECT
     {
         public int Left;
         public int Top;
         public int Right;
         public int Bottom;
     }

再次運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)結(jié)果正常了

最后再看看LayoutKind.Explicit的情況，調(diào)用代碼如下

 using System;
 using System.Runtime.InteropServices;
 
 namespace ConsoleApp10
 {
     [StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
     public class RECT
     {
         [FieldOffset(0)]public int Left; //FieldOffset用于指示類或結(jié)構(gòu)的非托管表示形式中字段的物理位置
         [FieldOffset(4)]public int Top;
         [FieldOffset(8)]public int Right;
         [FieldOffset(12)]public int Bottom;
     }
 
     class Program
     {
         [DllImport("user32.dll")]
         private static extern IntPtr GetDesktopWindow();
 
         [DllImport("user32.dll", SetLastError = true)]
         private static extern int GetWindowRect(IntPtr hwnd,[MarshalAs(UnmanagedType.LPStruct)]RECT rc);
 
         static void Main(string[] args)
         {
             IntPtr hwnd = GetDesktopWindow();
             RECT rect = new RECT();
             GetWindowRect(hwnd, rect);
             Console.WriteLine($"Left:{rect.Left},Top:{rect.Top},Right:{rect.Right},Bottom:{rect.Bottom}");
         }
     }
 }

以上就是C#使用StructLayout特性來(lái)控制內(nèi)存結(jié)構(gòu)的操作代碼的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于C# StructLayout控制內(nèi)存結(jié)構(gòu)的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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