如何在.NET（C#）中将字符串转换为字节[]而不手动指定特定编码？

NET中的字符串将文本表示为UTF-16代码单元的序列，因此字节已经在UTF-16中的内存中编码。

Mehrad的回答

您可以使用Mehrad的答案，但它实际上使用了编码，因为字符是UTF-16。它调用ToCharArray，通过查看源代码创建一个char[]并将内存直接复制到它。然后，它将数据复制到同样分配的字节数组中。因此，在后台，它复制了两次底层字节，并分配了一个在调用后不使用的字符数组。

Tom Blodget的回答

Tom Blodget的答案比Mehrad快20-30%，因为它跳过了分配一个字符数组并将字节复制到其中的中间步骤，但它需要使用/safe选项进行编译。如果你绝对不想使用编码，我认为这是正确的方法。如果将加密登录放在固定块中，甚至不需要分配单独的字节数组并将字节复制到其中。

此外，为什么要考虑编码？我不能简单地获取字符串存储的字节数吗？为什么依赖字符编码？

因为这是正确的方法。字符串是一个抽象。

如果“字符串”包含无效字符，使用编码可能会给您带来麻烦，但这不应该发生。如果将数据输入到字符串中包含无效字符，则说明操作错误。您可能应该首先使用字节数组或Base64编码。

如果使用System.Text.Encoding.Unicode，代码将更具弹性。您不必担心运行代码的系统的端序。您不必担忧下一版本的CLR是否会使用不同的内部字符编码。

我认为问题不在于你为什么要担心编码，而是你为什么要忽略它而使用其他东西。编码旨在表示字节序列中字符串的抽象。System.Text.Encoding.Unicode将为您提供一个小端字节顺序编码，并将在现在和将来的每个系统上执行相同的编码。

// C# to convert a string to a byte array.
public static byte[] StrToByteArray(string str)
{
    System.Text.ASCIIEncoding  encoding=new System.Text.ASCIIEncoding();
    return encoding.GetBytes(str);
}


// C# to convert a byte array to a string.
byte [] dBytes = ...
string str;
System.Text.ASCIIEncoding enc = new System.Text.ASCIIEncoding();
str = enc.GetString(dBytes);

BinaryFormatter bf = new BinaryFormatter();
byte[] bytes;
MemoryStream ms = new MemoryStream();

string orig = "喂 Hello 谢谢 Thank You";
bf.Serialize(ms, orig);
ms.Seek(0, 0);
bytes = ms.ToArray();

MessageBox.Show("Original bytes Length: " + bytes.Length.ToString());

MessageBox.Show("Original string Length: " + orig.Length.ToString());

for (int i = 0; i < bytes.Length; ++i) bytes[i] ^= 168; // pseudo encrypt
for (int i = 0; i < bytes.Length; ++i) bytes[i] ^= 168; // pseudo decrypt

BinaryFormatter bfx = new BinaryFormatter();
MemoryStream msx = new MemoryStream();            
msx.Write(bytes, 0, bytes.Length);
msx.Seek(0, 0);
string sx = (string)bfx.Deserialize(msx);

MessageBox.Show("Still intact :" + sx);

MessageBox.Show("Deserialize string Length(still intact): " 
    + sx.Length.ToString());

BinaryFormatter bfy = new BinaryFormatter();
MemoryStream msy = new MemoryStream();
bfy.Serialize(msy, sx);
msy.Seek(0, 0);
byte[] bytesy = msy.ToArray();

MessageBox.Show("Deserialize bytes Length(still intact): " 
   + bytesy.Length.ToString());

如果您使用的是.NET Core或System.Memory for.NET Framework，则通过Span＜T＞和Memory＜T＞有一种非常有效的封送机制，可以有效地将字符串内存重新解释为字节跨度。一旦有了一个字节跨度，就可以自由地封送回另一个类型，或者将该跨度复制到数组中进行序列化。

总结一下其他人的看法：

存储这种序列化的表示形式对系统端序、编译器优化以及正在执行的.NET运行时中字符串的内部表示形式的更改非常敏感。避免长期储存避免在其他环境中反序列化或解释字符串这包括其他机器、处理器体系结构、.NET运行时、容器等。这包括比较、格式化、加密、字符串操作、本地化、字符转换等。避免对字符编码进行假设在实践中，默认编码倾向于UTF-16LE，但编译器/运行时可以选择任何内部表示

实施

public static class MarshalExtensions
{
   public static ReadOnlySpan<byte> AsBytes(this string value) => MemoryMarshal.AsBytes(value.AsSpan());
   public static string AsString(this ReadOnlySpan<byte> value) => new string(MemoryMarshal.Cast<byte, char>(value));
}

实例

static void Main(string[] args)
{
    string str1 = "你好，世界";
    ReadOnlySpan<byte> span = str1.AsBytes();
    string str2 = span.AsString();

    byte[] bytes = span.ToArray();

    Debug.Assert(bytes.Length > 0);
    Debug.Assert(str1 == str2);
}

Furthur洞察

在C++中，这大致相当于reinterpret_cast，而C大致相当于对系统的单词类型（char）的强制转换。

在最新版本的.NET核心运行时（CoreCLR）中，如果您的内存是由CLR分配的，并且跨段不是从非托管内存分配器的指针派生的，则跨段上的操作可以有效地调用编译器内部函数和各种优化，这些优化有时可以消除边界检查，从而在保持内存安全的同时提高性能。

注意事项

这使用CLR支持的机制，该机制从字符串返回ReadOnlyPan<char>；此外，此跨度不一定包含完整的内部字符串布局。ReadOnlySpan＜T＞意味着如果需要执行变异，必须创建一个副本，因为字符串是不可变的。

为了证明Mehrrad的声音回答有效，他的方法甚至可以持久化未配对的代理字符（其中许多人对我的答案持反对态度，但每个人都有同样的错误，例如System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes、System.Text.Encding.Unicode.GetBytes；例如，这些编码方法不能持久化高代理字符d800，而这些方法只是用值fffd替换高代理字符）：

using System;

class Program
{     
    static void Main(string[] args)
    {
        string t = "爱虫";            
        string s = "Test\ud800Test"; 

        byte[] dumpToBytes = GetBytes(s);
        string getItBack = GetString(dumpToBytes);

        foreach (char item in getItBack)
        {
            Console.WriteLine("{0} {1}", item, ((ushort)item).ToString("x"));
        }    
    }

    static byte[] GetBytes(string str)
    {
        byte[] bytes = new byte[str.Length * sizeof(char)];
        System.Buffer.BlockCopy(str.ToCharArray(), 0, bytes, 0, bytes.Length);
        return bytes;
    }

    static string GetString(byte[] bytes)
    {
        char[] chars = new char[bytes.Length / sizeof(char)];
        System.Buffer.BlockCopy(bytes, 0, chars, 0, bytes.Length);
        return new string(chars);
    }        
}

输出：

T 54
e 65
s 73
t 74
? d800
T 54
e 65
s 73
t 74

尝试使用System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes或System.Text.Encding.Unicode.GetBytes，它们只会用值fffd替换高代理项字符

每当这个问题发生变化时，我仍然在想一个序列化程序（无论是来自Microsoft还是来自第三方组件），它可以持久化字符串，即使它包含不成对的代理字符；我时不时地在谷歌上搜索这个：序列化不成对的代理角色.NET。这不会让我失眠，但偶尔有人评论我的答案，说它有缺陷，但他们的答案在不成对的替代角色方面同样有缺陷，这让我很烦。

Darn，Microsoft应该在BinaryFormatter中使用System.Buffer.BlockCopyツ

谢谢！

这取决于字符串的编码（ASCII、UTF-8…）。

例如：

byte[] b1 = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes (myString);
byte[] b2 = System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes (myString);

编码重要的一个小例子：

string pi = "\u03a0";
byte[] ascii = System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes (pi);
byte[] utf8 = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes (pi);

Console.WriteLine (ascii.Length); //Will print 1
Console.WriteLine (utf8.Length); //Will print 2
Console.WriteLine (System.Text.Encoding.ASCII.GetString (ascii)); //Will print '?'

ASCII根本无法处理特殊字符。

在内部，.NET框架使用UTF-16表示字符串，因此，如果您只想获得.NET使用的确切字节，请使用System.Text.Encoding.Unicode.GetBytes（…）。

有关详细信息，请参阅.NET Framework（MSDN）中的字符编码。