在C/S端编程的时候，经常要在C端和S端之间传数据时自定义一下报文的帧头，如果是在C/C++，封装帧头是一件很简单的事情，直接把unsigned char *强转为struct就行，但是在C#中，并没有提供直接从struct到byte[]的转换，这个时候就需要用到Marshal等非托管的方法了。
自定义帧
我们可以在C#中写出如下代码：
1 [StructLayout(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Ansi, Pack = 1,Size = 12)] 2 [Serializable()] 3 public struct DatagramHeaderFrame 4 { 5 // MessageType类型： 6 public MessageType MsgType; 7 8 //一个四个字节的特征码 9 public uint FeatureCode;10 11 //用于标识报文的长度，用于校验12 public int MessageLength;13 } 首先我们说明一下，StructLayout是一个用于管理struct的布局特性，
CharSet指示在默认情况下是否应将类中的字符串数据字段作为 LPWSTR 或 LPSTR 进行封送处理；
Pack控制类或结构的数据字段在内存中的对齐方式。
Size指示类或结构的绝对大小。
LayoutKind是布局的类型，这个枚举有三个值：
Auto，运行库自动为非托管内存中的对象的成员选择适当的布局。 使用此枚举成员定义的对象不能在托管代码的外部公开。 尝试这样做将引发异常。
Explicit，在未管理内存中的每一个对象成员的精确位置是被显式控制的，服从于 StructLayoutAttribute. Pack 字段的设置。每个成员必须使用 FieldOffsetAttribute 指示该字段在类型中的位置。在MSDN文档中为我们展示了下面的一个例子：
1 [StructLayout(LayoutKind.Explicit)]2 public struct Rect 3 {4 [FieldOffset(0)] public int left;5 [FieldOffset(4)] public int top;6 [FieldOffset(8)] public int right;7 [FieldOffset(12)] public int bottom;8 } Sequential，对象的成员按照它们在被导出到非托管内存时出现的顺序依次布局。 这些成员根据在 StructLayoutAttribute. Pack 中指定的封装进行布局，并且可以是不连续的。
Serialzable是一个用于指示对象是否能序列化的特性，简单的来说序列化的用处就是，比如我客户端给你传一定的数据，这个数据不是标准的类型的时候，如果我们不使用序列化的时候，我们就要把数据的每个部分都转成二进制然后存储，就很麻烦，而且容易出错，所以C#就提供了这样一个机制给程序员简单使用并且转成二进制（或者其他格式）来使用（使用formatter），而且当一个对象没有被标明为可序列化的时候，我们使用formatter的时候会报错，具体怎么使用请查看即可。比如文档有这样一段代码：
using System;using System.IO;using System.Runtime.Serialization;using System.Runtime.Serialization.Formatters.Soap;//using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;public class Test { public static void Main() { //Creates a new TestSimpleObject object. TestSimpleObject obj = new TestSimpleObject(); Console.WriteLine("Before serialization the object contains: "); obj.Print(); //Opens a file and serializes the object into it in binary format. Stream stream = File.Open("data.xml", FileMode.Create); SoapFormatter formatter = new SoapFormatter(); //BinaryFormatter formatter = new BinaryFormatter(); formatter.Serialize(stream, obj); stream.Close(); //Empties obj. obj = null; //Opens file "data.xml" and deserializes the object from it. stream = File.Open("data.xml", FileMode.Open); formatter = new SoapFormatter(); //formatter = new BinaryFormatter(); obj = (TestSimpleObject)formatter.Deserialize(stream); stream.Close(); Console.WriteLine(""); Console.WriteLine("After deserialization the object contains: "); obj.Print(); }}// A test object that needs to be serialized.[Serializable()] public class TestSimpleObject { public int member1; public string member2; public string member3; public double member4; // A field that is not serialized. [NonSerialized()] public string member5; public TestSimpleObject() { member1 = 11; member2 = "hello"; member3 = "hello"; member4 = 3.14159265; member5 = "hello world!"; } public void Print() { Console.WriteLine("member1 = '{0}'", member1); Console.WriteLine("member2 = '{0}'", member2); Console.WriteLine("member3 = '{0}'", member3); Console.WriteLine("member4 = '{0}'", member4); Console.WriteLine("member5 = '{0}'", member5); }}
封装和解析
要解析一个struct并且把他变成bytes，需要用到非托管的方法：
public static byte[] StructToBytes(object structObj) { int size = Marshal.SizeOf(structObj); IntPtr buffer = Marshal.AllocHGlobal(size); try { Marshal.StructureToPtr(structObj, buffer, false); byte[] bytes = new byte[size]; Marshal.Copy(buffer, bytes, 0, size); return bytes; } finally { Marshal.FreeHGlobal(buffer); } } 要把bytes变成sturct，反过来即可：
1 public static object BytesToStruct(byte[] bytes, Type strcutType) 2 { 3 int size = Marshal.SizeOf(strcutType); 4 IntPtr buffer = Marshal.AllocHGlobal(size); 5 try 6 { 7 Marshal.Copy(bytes, 0, buffer, size); 8 return Marshal.PtrToStructure(buffer, strcutType); 9 }10 finally11 {12 Marshal.FreeHGlobal(buffer);13 }14 } 下面演示一下在socket上传输报文+帧头：
1 public static byte[] PackingMessageToBytes 2 (MessageType messageType, uint featureCode, int messageLength, byte[] msgBytes) 3 { 4 DatagramHeaderFrame frame = new DatagramHeaderFrame(); 5 frame.MsgType = messageType; 6 frame.FeatureCode = featureCode; 7 frame.MessageLength = messageLength; 8 9 byte[] header = StructToBytes(frame);10 11 byte[] datagram = new byte[header.Length + msgBytes.Length];12 header.CopyTo(datagram, 0);13 msgBytes.CopyTo(datagram, FrameSize);14 15 return datagram;16 }17 18 /// 19 /// 封装消息和报文20 /// 21 /// 报文帧头22 /// 报文23 /// 编码器24 ///
接收端代码节选：
1 DatagramHeaderFrame headerFrame = new DatagramHeaderFrame();2 headerFrame.MsgType = messageType;3 headerFrame.MessageLength = bytes.Length;4 byte[] datagram = PackingMessageToBytes(headerFrame, bytes);5 6 GetStream().BeginWrite(datagram, 0, datagram.Length, HandleDatagramWritten, this);
发送端代码节选：
1 DatagramHeaderFrame headerFrame = new DatagramHeaderFrame(); 2 byte[] datagramBytes = new byte[0]; 3 4 byte[] datagramBuffer = (byte[])ar.AsyncState; 5 byte[] recievedBytes = new byte[numberOfRecievedBytes]; 6 7 Buffer.BlockCopy(datagramBuffer, 0, recievedBytes, 0, numberOfRecievedBytes); 8 PrasePacking(recievedBytes, numberOfRecievedBytes, ref headerFrame, ref datagramBytes); 9 10 GetStream().BeginRead(datagramBuffer, 0, datagramBuffer.Length, HandleDatagramReceived, datagramBuffer);
C++端解析和封装的代码（用Qt写的）
1 QByteArray TcpHeaderFrameHelper::bindHeaderAndDatagram(const TcpHeaderFrame &header,const QByteArray &realDataBytes) 2 { 3 QByteArray byteArray, temp; 4 temp.resize(4); 5 6 unsignedToQByteArray((unsigned)header.messageType, temp); 7 byteArray += temp; 8 9 unsignedToQByteArray((unsigned)header.featureCode, temp);10 byteArray += temp;11 12 unsignedToQByteArray((unsigned)header.messageLength, temp);13 byteArray += temp;14 15 byteArray +=realDataBytes;16 return byteArray;17 }18 19 void TcpHeaderFrameHelper::praseHeaderAndDatagram(const QByteArray &dataBytes,TcpHeaderFrame &headerFrame,QByteArray &realDataBytes)20 {21 realDataBytes.resize(dataBytes.size() - TcpHeaderFrameHelper::headerSize);22 headerFrame.messageType = qByteArrayToInt(dataBytes.left(4));23 headerFrame.featureCode = qByteArrayToInt(dataBytes.mid(4,4));24 headerFrame.messageLength = qByteArrayToInt(dataBytes.mid(8,4));25 26 realDataBytes = dataBytes.mid(12, dataBytes.size());27 }28 29 unsigned TcpHeaderFrameHelper::qByteArrayToInt(QByteArray bytes)30 {31 int result = 0;32 result |= ((bytes[0]) & 0x000000ff); 33 result |= ((bytes[1] << 8) & 0x0000ff00); 34 result |= ((bytes[2] << 16) & 0x00ff0000); 35 result |= ((bytes[3] << 24) & 0xff000000); 36 37 return result;38 }39 40 void TcpHeaderFrameHelper::unsignedToQByteArray(unsigned num, QByteArray &bytes)41 {42 bytes.resize(4);43 bytes[0] = (char)( 0x000000ff & num);44 bytes[1] = (char)((0x0000ff00 & (num)) >> 8);45 bytes[2] = (char)((0x00ff0000 & (num)) >> 16);46 bytes[3] = (char)((0xff000000 & (num)) >> 24);47 }