您需要考虑编码，因为1个字符可以由1个或多个字节（最多约6个）表示，不同的编码将对这些字节进行不同的处理。

Joel对此发表了一篇帖子：

绝对最低限度每个软件开发人员绝对、肯定地必须了解Unicode和字符集（没有借口！）

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。

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());

当被问及您打算如何处理字节时，您回答：

我将对它进行加密。我可以在不进行转换的情况下对其进行加密，但我仍然想知道为什么编码会在这里发挥作用。给我字节就是我说的。

无论您是否打算通过网络发送加密数据，稍后将其加载回内存，或将其流式传输到另一个进程，您显然都打算在某个时刻对其进行解密。在这种情况下，答案是您正在定义通信协议。通信协议不应根据编程语言及其相关运行时的实现细节来定义。这有几个原因：

您可能需要与以不同语言或运行时实现的流程进行通信。（例如，这可能包括在另一台机器上运行的服务器或将字符串发送到JavaScript浏览器客户端。）该程序将来可以用不同的语言或运行时重新实现。.NET实现可能会更改字符串的内部表示形式。您可能会觉得这听起来有些牵强，但这实际上发生在Java9中，以减少内存使用。.NET没有理由不能效仿。Skeet表明，UTF-16在今天可能不是最佳的，因为表情符号和其他Unicode块也需要2个以上的字节来表示，这增加了内部表示在未来可能发生变化的可能性。

为了进行通信（无论是与完全不同的进程还是将来与相同的程序），您需要严格定义协议，以最大限度地减少使用协议或意外创建错误的难度。依赖于.NET的内部表示并不是一个严格的、明确的，甚至不能保证是一致的定义。标准编码是一个严格的定义，将来不会让您失望。

换句话说，如果不指定编码，就无法满足一致性要求。

如果您发现由于.NET在内部使用了UTF-16或出于其他原因，您的进程的性能明显更好，那么您当然可以选择直接使用UTF-16，但您需要显式选择编码，并在代码中显式执行这些转换，而不是依赖于.NET的内部实现。

因此，选择一种编码并使用它：

using System.Text;

// ...

Encoding.Unicode.GetBytes("abc"); # UTF-16 little endian
Encoding.UTF8.GetBytes("abc")

正如您所看到的，与实现您自己的读写器方法相比，仅使用内置的编码对象实际上也是更少的代码。

byte[] strToByteArray(string str)
{
    System.Text.ASCIIEncoding enc = new System.Text.ASCIIEncoding();
    return enc.GetBytes(str);
}

您需要考虑编码，因为1个字符可以由1个或多个字节（最多约6个）表示，不同的编码将对这些字节进行不同的处理。

Joel对此发表了一篇帖子：

绝对最低限度每个软件开发人员绝对、肯定地必须了解Unicode和字符集（没有借口！）