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

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!

其他回答

// 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);

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。。。

其他人已经回答了您问题的第一部分(如何获取字节):查看System.Text.Encoding命名空间。

我将回答您的后续问题:为什么需要选择编码?为什么不能从字符串类本身获得这些信息?

答案分为两部分。

首先,字符串类内部使用的字节并不重要,只要假设它们存在,就可能引入错误。

如果您的程序完全在.Net世界中,那么您根本不需要担心获取字符串的字节数组,即使您正在通过网络发送数据。相反,请使用.Net Serialization来担心数据传输问题。您不再担心实际的字节数:Serialization格式化程序会为您提供。

另一方面,如果您将这些字节发送到某个无法保证将从.Net序列化流中提取数据的地方,该怎么办?在这种情况下,您确实需要担心编码问题,因为显然,这个外部系统关心编码问题。同样,字符串使用的内部字节无关紧要:您需要选择一种编码,以便在接收端明确该编码,即使它与.Net内部使用的编码相同。

我理解,在这种情况下,您可能更希望在可能的情况下使用字符串变量存储在内存中的实际字节,这样可以节省创建字节流的工作量。然而,我告诉你,与确保输出在另一端被理解,并保证编码必须明确相比,这并不重要。此外,如果您真的想匹配内部字节,您可以只选择Unicode编码,从而节省性能。

这让我进入第二部分。。。选择Unicode编码就是告诉.Net使用底层字节。您确实需要选择这种编码,因为当一些新的Unicode Plus问世时,.Net运行时需要自由使用这种更新、更好的编码模型,而不会破坏您的程序。但是,目前(以及可预见的未来),只要选择Unicode编码就可以满足您的需要。

理解字符串必须重写为线也是很重要的,即使使用匹配的编码,也至少需要对位模式进行一些转换。计算机需要考虑诸如Big vs Little Endian、网络字节顺序、分组化、会话信息等。

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。

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。