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C#使用StructLayout特性来控制内存结构的操作代码

作者：△曉風殘月〆

在C#中,内存布局对于性能优化和与非托管代码的互操作性至关重要,StructLayout特性允许开发者控制结构在内存中的布局方式,本文给大家介绍了C#使用StructLayout特性来控制内存结构的操作,需要的朋友可以参考下

C#在调用WInAPI函数时，可能会看到如下的声明

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
         public struct RECT
         {
             public int Left;
             public int Top;
             public int Right;
             public int Bottom;
         }

在类或者结构体前面带上了

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]

StructLayoutAttribute特性的作用是允许你控制内存中类或结构的数据字段的物理布局。

平常我们在C#代码中使用类或者结构体时，不需要使用此特性。但在与非托管代码时交互，需要使用StructLayoutAttribute特性来控制类型的非托管布局。

StructLayoutAttribute常用构造函数是：

StructLayoutAttribute(System.Runtime.InteropServices.LayoutKind)

System.Runtime.InteropServices.LayoutKind是一个枚举类型，有三个取值。

LayoutKind.Sequential

强制按成员的显示顺序对其进行排列。对于blittable类型，在托管和非托管内存中控制布局。对于non-blittable类型，它会在将类或者结构体封送到非托管代码时控制布局（换言之，如果仅在C#中进行调用，不会做任何操作，在与非托管代码交互时，仅控制送入非托管代码的布局）

LayoutKind.Explicit

控制每个数据成员的精确位置，这会影响托管和非托管代码中的布局，不管是blittable类型还是non-blittable类型。，使用LayoutKind.Explicit时，需要使用FieldOffsetAttribute特性指示类型中每个字段的位置。

默认情况下，编译器会将LayoutKind.Sequential应用到结构体，对于类，需要显式应用LayoutKind.Sequential值。

到这里也就明白了，以后在调用API函数时，如果使用的是结构体，就不再需要下面这句代码了。

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]

下面用示例代码说明一下

这里以获取桌面窗体的宽高为例，需要用到的API函数是

HWND GetDesktopWindow();

BOOL GetWindowRect(HWND hWnd, LPRECT lpRect );

其中LPRECT是指向RECT结构体的指针，RECT结构声明如下：

typedef struct tagRECT {
   LONG left;
   LONG top;
   LONG right;
   LONG bottom;
 } RECT, *PRECT, *NPRECT, *LPRECT;

使用结构体时，调用代码如下：

using System;
using System.Runtime.InteropServices;
 namespace ConsoleApp10
 {
     public struct RECT
     {
         public int Left;
         public int Top;
         public int Right;
         public int Bottom;
     }
 
     class Program
     {
         [DllImport("user32.dll")]
         private static extern IntPtr GetDesktopWindow();
 
         [DllImport("user32.dll", SetLastError = true)]
         private static extern int GetWindowRect(IntPtr hwnd, out RECT rc);
 
         static void Main(string[] args)
         {
             IntPtr hwnd = GetDesktopWindow();
             RECT rect;
             GetWindowRect(hwnd, out rect);
             Console.WriteLine($"Left:{rect.Left},Top:{rect.Top},Right:{rect.Right},Bottom:{rect.Bottom}");
         }
     }
 }

运行结果如下：

下面我们来看一下，把结构体换成类的情况

 using System;
 using System.Runtime.InteropServices;
 
 namespace ConsoleApp10
 {
     public class RECT
     {
         public int Left;
         public int Top;
         public int Right;
         public int Bottom;
    }
 
     class Program
     {
         [DllImport("user32.dll")]
         private static extern IntPtr GetDesktopWindow();
 
         [DllImport("user32.dll", SetLastError = true)]
         private static extern int GetWindowRect(IntPtr hwnd,RECT rc);
 
         static void Main(string[] args)
         {
             IntPtr hwnd = GetDesktopWindow();
             RECT rect = new RECT();
             GetWindowRect(hwnd, rect);
             Console.WriteLine($"Left:{rect.Left},Top:{rect.Top},Right:{rect.Right},Bottom:{rect.Bottom}");
         }
     }
 }

运行结果如下：

运行结果并不正常

把类修改一下，带上[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]

     [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
     public class RECT
     {
         public int Left;
         public int Top;
         public int Right;
         public int Bottom;
     }

再次运行，发现结果正常了

最后再看看LayoutKind.Explicit的情况，调用代码如下

 using System;
 using System.Runtime.InteropServices;
 
 namespace ConsoleApp10
 {
     [StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
     public class RECT
     {
         [FieldOffset(0)]public int Left; //FieldOffset用于指示类或结构的非托管表示形式中字段的物理位置
         [FieldOffset(4)]public int Top;
         [FieldOffset(8)]public int Right;
         [FieldOffset(12)]public int Bottom;
     }
 
     class Program
     {
         [DllImport("user32.dll")]
         private static extern IntPtr GetDesktopWindow();
 
         [DllImport("user32.dll", SetLastError = true)]
         private static extern int GetWindowRect(IntPtr hwnd,[MarshalAs(UnmanagedType.LPStruct)]RECT rc);
 
         static void Main(string[] args)
         {
             IntPtr hwnd = GetDesktopWindow();
             RECT rect = new RECT();
             GetWindowRect(hwnd, rect);
             Console.WriteLine($"Left:{rect.Left},Top:{rect.Top},Right:{rect.Right},Bottom:{rect.Bottom}");
         }
     }
 }

以上就是C#使用StructLayout特性来控制内存结构的操作代码的详细内容，更多关于C# StructLayout控制内存结构的资料请关注脚本之家其它相关文章！

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