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。

这是一个流行的问题。重要的是要了解作者所问的问题，以及它与最常见的需求不同。为了防止在不需要的地方滥用代码，我首先回答了后者。

共同需求

每个字符串都有一个字符集和编码。将System.String对象转换为System.Byte数组时，仍有字符集和编码。对于大多数用途，您可以知道需要哪个字符集和编码，.NET使“复制并转换”变得简单。只需选择适当的encoding类即可。

// using System.Text;
Encoding.UTF8.GetBytes(".NET String to byte array")

转换可能需要处理目标字符集或编码不支持源中的字符的情况。您有一些选择：异常、替换或跳过。默认策略是替换“？”。

// using System.Text;
var text = Encoding.ASCII.GetString(Encoding.ASCII.GetBytes("You win €100")); 
                                                      // -> "You win ?100"

显然，转换不一定是无损的！

注意：对于System.String，源字符集是Unicode。

唯一令人困惑的是，.NET使用字符集的名称作为该字符集的一个特定编码的名称。编码。Unicode应称为Encoding.UTF16。

这就是大多数用法。如果这正是你所需要的，请停止阅读这里。如果您不了解编码是什么，请参阅有趣的Joel Spolsky文章。

特定需求

现在，作者提出的问题是，“每个字符串都存储为一个字节数组，对吗？为什么我不能简单地拥有这些字节？”

他不想改变信仰。

根据C#规范：

C#中的字符和字符串处理使用Unicode编码。字符类型表示UTF-16代码单元，字符串类型表示UTF-16代码单元序列。

因此，我们知道，如果我们请求空转换（即，从UTF-16到UTF-16），我们将得到所需的结果：

Encoding.Unicode.GetBytes(".NET String to byte array")

但为了避免提及编码，我们必须采用另一种方式。如果可以接受中间数据类型，则有一个概念上的快捷方式：

".NET String to byte array".ToCharArray()

这并不能为我们提供所需的数据类型，但Mehrad的答案显示了如何使用BlockCopy将此Char数组转换为Byte数组。然而，这将复制字符串两次！而且，它也显式地使用特定于编码的代码：数据类型System.Char。

获取存储字符串的实际字节的唯一方法是使用指针。fixed语句允许获取值的地址。根据C#规范：

[对于]字符串类型的表达式。。。初始值设定项计算字符串中第一个字符的地址。

为此，编译器使用RuntimeHelpers.OffsetToStringData跳过字符串对象的其他部分编写代码。因此，要获取原始字节，只需创建一个指向字符串的指针并复制所需的字节数。

// using System.Runtime.InteropServices
unsafe byte[] GetRawBytes(String s)
{
    if (s == null) return null;
    var codeunitCount = s.Length;
    /* We know that String is a sequence of UTF-16 code units 
       and such code units are 2 bytes */
    var byteCount = codeunitCount * 2; 
    var bytes = new byte[byteCount];
    fixed(void* pRaw = s)
    {
        Marshal.Copy((IntPtr)pRaw, bytes, 0, byteCount);
    }
    return bytes;
}

正如@CodesInChaus所指出的，结果取决于机器的端序。但问题的作者并不关心这一点。

OP的问题：“如何在.NET（C#）中将字符串转换为字节数组？”

您可以使用以下代码：

static byte[] ConvertString (string s) {
    return new byte[0];
}

作为一个好处，编码无关紧要！哦，等等，这是一个ecoding。。。它只是微不足道的，而且损耗很大。

计算机只理解原始二进制数据，原始比特。一位是二进制数字：0或1。8位数字是一个字节。一个字节是介于0和255之间的数字。

ASCII是一种将数字转换为字符的表格。0到31之间的数字是控件：制表符、换行符和其他。32到126之间的数字为可打印字符：字母a，数字1，%符号，下划线_

因此，对于ASCII，有33个控制字符和95个可打印字符。

ASCII是当今最常用的字符编码。Unicode表的第一个条目是ASCII，并与ASCII字符集匹配。

ASCII是一个7位字符集。介于0和127之间的数字。使用8位，我们可以达到255位。

ASCII最常见的替代品是EBCDIC，它与ASCII不兼容，今天仍然存在于IBM计算机和数据库中。

1字节，因此8位数字是当今计算机科学中最常用的单位。1字节是介于0和255之间的数字。

ASCII为0到127之间的每个数字定义了一个含义。

与128和255之间的数字相关联的字符取决于所使用的字符编码。目前广泛使用的两种字符编码是windows1252和UTF-8。

在windows1252中，欧元符号对应的数字是128。1字节：[A0]。在Unicode数据库中，欧元符号是数字8364。

现在我给你电话8364。两个字节：[20，AC]。在UTF-8中，欧元符号是数字14844588。三个字节：[E282AC]。

现在我给你一些原始数据。假设20AC。是两个windows1252字符：£还是一个Unicode€符号？

我给你一些原始数据。e282交流。82是windows1252中未分配的字符，因此它可能不是windows1252。它可能是macRoman“”C“”或OEM 437“”或UTF-8“€”符号。

根据字符编码的特性和统计数据，可以猜测原始字节流的编码，但没有可靠的方法。128到255之间的数字在UTF-8中是无效的。é在某些语言（法语）中很常见，因此如果您看到许多字节的值E9被字母包围，那么它可能是一个windows1252编码字符串，E9字节表示é字符。

当您有一个表示字符串的原始字节流时，了解匹配的编码比猜测要好得多。

下面是曾经被广泛使用的各种编码中的一个原始字节的屏幕截图。

公认的答案非常非常复杂。为此，请使用包含的.NET类：

const string data = "A string with international characters: Norwegian: ÆØÅæøå, Chinese: 喂 谢谢";
var bytes = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(data);
var decoded = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(bytes);

如果你不需要。。。

随着C#7.2发布的Span<T>的出现，将字符串的底层内存表示捕获到托管字节数组中的规范技术是：

byte[] bytes = "rubbish_\u9999_string".AsSpan().AsBytes().ToArray();

将其转换回去应该是一件不容易的事，因为这意味着您实际上正在以某种方式解释数据，但为了完整性：

string s;
unsafe
{
    fixed (char* f = &bytes.AsSpan().NonPortableCast<byte, char>().DangerousGetPinnableReference())
    {
        s = new string(f);
    }
}

NonPortableCast和DangerousGetPinnableReference这两个名称应该进一步证明您可能不应该这样做。

注意，使用Span<T>需要安装System.Memory NuGet包。

无论如何，实际的原始问题和后续评论暗示底层内存没有被“解释”（我假设这意味着没有修改或读取，超出了按原样编写的需要），这表明应该使用Stream类的某些实现，而不是将数据作为字符串进行推理。