将字符串作为 int 指针读取答案

【问题标题】：Reading a String as an int pointer将字符串作为 int 指针读取
【发布时间】：2013-12-05 21:42:39
【问题描述】：

好的，这一切都是从我对哈希码的兴趣开始的。在阅读了 Jon Skeet 的一篇文章后，我问了this question。这让我对指针算术产生了浓厚的兴趣，我几乎没有这方面的经验。所以，在阅读了this page 之后，我开始进行实验，因为我从那里和我的其他出色的同龄人那里得到了初步的了解！

现在我正在做更多的实验，我相信我已经准确地复制了下面 string 实现中的哈希码循环（我保留对此有误的权利）：

Console.WriteLine("Iterating STRING (2) as INT ({0})", sizeof(int));
Console.WriteLine();

var val = "Hello World!";
unsafe
{
    fixed (char* src = val)
    {
        var ptr = (int*)src;
        var len = val.Length;
        while (len > 2)
        {
            Console.WriteLine((char)*ptr);
            Console.WriteLine((char)ptr[1]);

            ptr += 2;
            len -= sizeof(int);
        }

        if (len > 0)
        {
            Console.WriteLine((char)*ptr);
        }
    }
}

但是，结果让我有点困惑；有点儿。结果如下：

Iterating STRING (2) as INT (4)

H
l
o
W
r
d

我认为，最初，ptr[1] 的值将是与第一个字母一起读取（或压扁）的第二个字母。然而，显然不是。那是因为ptr[1] 在技术上是第一次迭代的byte 4 而第二次迭代的byte 12？

【问题讨论】：

如果目标只是学习指针算法 - 学习 C
@zerkms，目的是理解指针算法，这样我就可以更好地理解微软编写的这些函数。我不想做指针运算，我只是想理解它，这样我在阅读代码时就知道它的含义。
如果我没记错我的指针。 “ptr”的类型为“int*”。由于 int 是一个 32 位值（4bytes） ptr[1] 应该指向 'src+(sizeof(int) * index)' 这将是字节 4。

标签： c#

【解决方案1】：

您的问题是您将指针转换为 int* 指针.. 它是 32 位.. 而不是像 char* 那样的 16 位。

因此，每个增量为 32 位。这是一张图片（如果你必须赞美我的作品）：

^{抱歉，这些不可靠的箭头.. 我觉得我的鼠标电池快没电了}

当您通过 char 指针读取时.. 您正在以 16 位逐个字符读取。

当您将其转换为 int 指针时.. 您正在以 32 位增量读取。这意味着，ptr[0] 既是 H 又是 e（但指向 H 的底部）。 ptr[1] 都是 l 的..

这就是为什么您实际上是在输出中跳过了一个字符。

当您在此处将其转换回 char 时：

Console.WriteLine((char)*ptr);

..只有前 16 位将由该转换产生，即每对中的第一个字符。

【讨论】：

该死的，我已经达到了当天的次数上限！人们似乎很喜欢我的照片！ :(
不不...我很高兴人们喜欢我的照片 :)

【解决方案2】：

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/vstudio/x9h8tsay.aspx

char 是 16 位，int 是 32 位。每次将 1 添加到 int ptr 时，都会添加 2 个 char 指针。

这就是为什么您只能看到奇数字符。

【讨论】：

【解决方案3】：

@Simon Whitehead 的回答是一个很好的解释。

将值分解为它们驻留在内存中的字节将有助于您更好地理解这一点。希望下面的代码和 cmets 将帮助您了解为什么您只在 int* 索引处编写字符。

var val = "Hello World!";
/*
           Hello World!
char idx = 012345678911
                     01

           Hello World!
int idx =  0 1 2 3 4 5

-> this is why len should be 6 below    

*/
unsafe
{
    fixed (char* src = val)
    {
        var ptr = (int*)src;

        //explicit definition of what val.Length / 2 would actually mean
        // -> there are actually 6 integers here but 12 chars
        var len = val.Length * sizeof(char) / sizeof(int);  
        while (len > 0)
        {
            //char pointer to the first "char" of the int
            var word = (char*) ptr;         
            Console.WriteLine(*word);
            /* types matter here.  ptr[1] is the next _integer_ 
               not the next character like it would for a char* */
            Console.WriteLine(word[1]);   //next char of the int @ ptr

            ptr++; // next integer / word[2]
            len--;
        }
    }
}

【讨论】：

【解决方案4】：

c# 字符串中的字符长度为 2 个字节，只要它们以 UTF16 编码。

【讨论】：

【解决方案5】：

char 是 16 位，而 int 是 32，所以在转换后你当时读取的是 32 位。如果您使用 short（16 位）而不是 int，您可以轻松看到它。然后你会得到你的Hello

var ptr = (short*)src;

【讨论】：

“所以施法后你跳过一个” --- 这句话不清楚。由于+ 1 而跳过了一个字母，而不是由于强制转换

【解决方案6】：

我认为这是你的问题：

在 C# 中，字符由 2 个字节（16 位）表示。另一方面，整数是 4 个字节（32 位）。整数可以转换为最多 2^16 的字符，因为可以重新解释表示该整数的相同 16 位以表示 UTF-16 中的字符。底层位完全相同，但它们被读取为不同的值。

但是，让您感到困惑的是尺寸差异。一个 int 是 4 个字节到 chars 2，所以通过以SizeOf(Int)（4Bytes）而不是 Char 或 Byte * 2 为单位递增（就像您的 int 指针所做的那样），您将向前移动 32 位，读取 16，然后再向前跳过 32 个字符，导致您每隔一个字符跳过一次。因此，H L O W R D.

如果您想了解更多关于指针算法和位运算的知识，学习一些基本的 C 语言是一种很酷且非常有趣（有争议）的方式。

【讨论】：