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?

我要加密字符串。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。

此外,为什么还要考虑编码?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?


当前回答

字符既是字体表的查找键,也是词汇传统,如排序、大小写版本等。

因此,字符不是字节(8位),字节不是字符。特别是,一个字节的256个排列不能容纳某些书面语言中的数千个符号,更不用说所有语言了。因此,已经设计了各种编码字符的方法。某些编码用于特定类别的语言(ASCII编码);使用代码页的多种语言(扩展ASCII);或者,雄心勃勃地,通过根据需要选择性地包括额外的字节,Unicode来实现所有语言。

在系统(如.NET框架)中,字符串表示特定的字符编码。在.NET中,此编码为Unicode。由于框架默认读取和写入Unicode,因此在.NET中通常不需要处理字符编码。

然而,一般来说,要从字节流将字符串加载到系统中,您需要知道源编码,从而正确解释并随后翻译它(否则代码将被视为已在系统的默认编码中,从而呈现乱码)。类似地,当字符串被写入外部源时,它将以特定的编码被写入。

其他回答

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());

两种方式:

public static byte[] StrToByteArray(this string s)
{
    List<byte> value = new List<byte>();
    foreach (char c in s.ToCharArray())
        value.Add(c.ToByte());
    return value.ToArray();
}

And,

public static byte[] StrToByteArray(this string s)
{
    s = s.Replace(" ", string.Empty);
    byte[] buffer = new byte[s.Length / 2];
    for (int i = 0; i < s.Length; i += 2)
        buffer[i / 2] = (byte)Convert.ToByte(s.Substring(i, 2), 16);
    return buffer;
}

我倾向于使用最下面的一个比最上面的一个更频繁,还没有对它们的速度进行基准测试。

以下是我的String-to-Byte[]转换的不安全实现:

public static unsafe Byte[] GetBytes(String s)
{
    Int32 length = s.Length * sizeof(Char);
    Byte[] bytes = new Byte[length];

    fixed (Char* pInput = s)
    fixed (Byte* pBytes = bytes)
    {
        Byte* source = (Byte*)pInput;
        Byte* destination = pBytes;

        if (length >= 16)
        {
            do
            {
                *((Int64*)destination) = *((Int64*)source);
                *((Int64*)(destination + 8)) = *((Int64*)(source + 8));

                source += 16;
                destination += 16;
            }
            while ((length -= 16) >= 16);
        }

        if (length > 0)
        {
            if ((length & 8) != 0)
            {
                *((Int64*)destination) = *((Int64*)source);

                source += 8;
                destination += 8;
            }

            if ((length & 4) != 0)
            {
                *((Int32*)destination) = *((Int32*)source);

                source += 4;
                destination += 4;
            }

            if ((length & 2) != 0)
            {
                *((Int16*)destination) = *((Int16*)source);

                source += 2;
                destination += 2;
            }

            if ((length & 1) != 0)
            {
                ++source;
                ++destination;

                destination[0] = source[0];
            }
        }
    }

    return bytes;
}

它比公认的anwser要快得多,即使没有它那么优雅。以下是我在10000000次迭代中的秒表基准:

[Second String: Length 20]
Buffer.BlockCopy: 746ms
Unsafe: 557ms

[Second String: Length 50]
Buffer.BlockCopy: 861ms
Unsafe: 753ms

[Third String: Length 100]
Buffer.BlockCopy: 1250ms
Unsafe: 1063ms

为了使用它,您必须在项目构建财产中勾选“允许不安全代码”。根据.NET Framework 3.5,此方法也可以用作字符串扩展:

public static unsafe class StringExtensions
{
    public static Byte[] ToByteArray(this String s)
    {
        // Method Code
    }
}

关键问题是字符串中的字形需要32位(字符代码为16位),但字节只有8位可用。一对一映射不存在,除非您将自己限制为仅包含ASCII字符的字符串。System.Text.Encoding有很多方法可以将字符串映射到byte[],您需要选择一种方法来避免信息丢失,并且当您的客户端需要将byte[]映射回字符串时,它很容易使用。

Utf8是一种流行的编码方式,它紧凑而无损耗。

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!)