将字节数组初始化为某个值，而不是默认的null？ [复制]

Question

我正忙着将一个用 C++ 完成的旧项目改写为 C#。

我的任务是重写程序，使其功能尽可能接近原始程序。

在一堆文件处理过程中，之前编写此程序的开发人员创建了一个结构，其中包含大量字段，这些字段对应于文件必须写入的设置格式，因此所有这些工作已经为我完成了。

这些字段都是字节数组。然后 C++ 代码所做的是使用 memset 将整个结构设置为所有空格字符 (0x20)。一行代码。很简单。

这是非常重要的，因为该文件最终进入的实用程序需要这种格式的文件。我必须做的是将此结构更改为 C# 中的一个类，但我找不到一种方法可以轻松地将这些字节数组中的每一个初始化为所有空格字符。

我最终不得不在类构造函数中这样做：

//Initialize all of the variables to spaces.
int index = 0;
foreach (byte b in UserCode)
{
    UserCode[index] = 0x20;
    index++;
}

这很好用，但我确信必须有更简单的方法来做到这一点。当数组在构造函数中设置为UserCode = new byte[6] 时，字节数组会自动初始化为默认的空值。有没有办法让它在声明时变成所有空格，这样当我调用我的类的构造函数时，它会像这样立即初始化？还是一些类似memset 的功能？

Answer 1

如果你需要初始化一个小数组，你可以使用：

byte[] smallArray = new byte[] { 0x20, 0x20, 0x20, 0x20, 0x20, 0x20, 0x20 };

如果你有一个更大的数组，那么你可以使用：

byte[] bitBiggerArray Enumerable.Repeat(0x20, 7000).ToArray();

这很简单，下一个男孩/女孩也很容易阅读。并且在 99.9% 的时间内都足够快。 （通常是 BestOption™）

但是，如果您真的需要超快的速度，那么使用 P/invoke 调用优化的 memset 方法是给您的： （这里包含在一个很好用的类中）

public static class Superfast
{
    [DllImport("msvcrt.dll",
              EntryPoint = "memset",
              CallingConvention = CallingConvention.Cdecl,
              SetLastError = false)]
    private static extern IntPtr MemSet(IntPtr dest, int c, int count);

    //If you need super speed, calling out to M$ memset optimized method using P/invoke
    public static byte[] InitByteArray(byte fillWith, int size)
    {
        byte[] arrayBytes = new byte[size];
        GCHandle gch = GCHandle.Alloc(arrayBytes, GCHandleType.Pinned);
        MemSet(gch.AddrOfPinnedObject(), fillWith, arrayBytes.Length);
        gch.Free();
        return arrayBytes;
    }
}

用法：

byte[] oneofManyBigArrays =  Superfast.InitByteArray(0x20,700000);

Answer 2

您可以使用Enumerable.Repeat()

Enumerable.Repeat 生成一个包含一个重复值的序列。

初始化为 0x20 的 100 项数组：

byte[] arr1 = Enumerable.Repeat((byte)0x20,100).ToArray();

Answer 3

这个函数比用于填充数组的 for 循环快得多。

Array.Copy 命令是一种非常快速的内存复制功能。这个函数利用了这一点，通过重复调用 Array.Copy 命令并将我们复制的大小加倍直到数组已满。

我在我的博客https://grax32.com/2013/06/fast-array-fill-function-revisited.html 上讨论了这个问题（链接更新于 2019 年 12 月 16 日）。另请参阅提供此扩展方法的 Nuget 包。 http://sites.grax32.com/ArrayExtensions/

请注意，只需在方法声明中添加单词“this”，即public static void ArrayFill<T>(this T[] arrayToFill ...

，这很容易成为扩展方法

public static void ArrayFill<T>(T[] arrayToFill, T fillValue)
{
    // if called with a single value, wrap the value in an array and call the main function
    ArrayFill(arrayToFill, new T[] { fillValue });
}

public static void ArrayFill<T>(T[] arrayToFill, T[] fillValue)
{
    if (fillValue.Length >= arrayToFill.Length)
    {
        throw new ArgumentException("fillValue array length must be smaller than length of arrayToFill");
    }

    // set the initial array value
    Array.Copy(fillValue, arrayToFill, fillValue.Length);

    int arrayToFillHalfLength = arrayToFill.Length / 2;

    for (int i = fillValue.Length; i < arrayToFill.Length; i *= 2)
    {
        int copyLength = i;
        if (i > arrayToFillHalfLength)
        {
            copyLength = arrayToFill.Length - i;
        }

        Array.Copy(arrayToFill, 0, arrayToFill, i, copyLength);
    }
}

Answer 4

您可以使用 Parallel 类（.NET 4 和更高版本）加快初始化并简化代码：

public static void PopulateByteArray(byte[] byteArray, byte value)
{
    Parallel.For(0, byteArray.Length, i => byteArray[i] = value);
}

当然可以同时创建数组：

public static byte[] CreateSpecialByteArray(int length, byte value)
{
    var byteArray = new byte[length];
    Parallel.For(0, length, i => byteArray[i] = value);
    return byteArray;
}

Answer 5

最快的方法是使用 api：

bR = 0xFF;

RtlFillMemory(pBuffer, nFileLen, bR);

使用指向缓冲区的指针、要写入的长度和编码字节。我认为在托管代码中执行此操作的最快方法（慢得多）是创建一小块初始化字节，然后使用 Buffer.Blockcopy 在循环中将它们写入字节数组。我把它放在一起但没有测试过，但你明白了：

long size = GetFileSize(FileName);
// zero byte
const int blocksize = 1024;
// 1's array
byte[] ntemp = new byte[blocksize];
byte[] nbyte = new byte[size];
// init 1's array
for (int i = 0; i < blocksize; i++)
    ntemp[i] = 0xff;

// get dimensions
int blocks = (int)(size / blocksize);
int remainder = (int)(size - (blocks * blocksize));
int count = 0;

// copy to the buffer
do
{
    Buffer.BlockCopy(ntemp, 0, nbyte, blocksize * count, blocksize);
    count++;
} while (count < blocks);

// copy remaining bytes
Buffer.BlockCopy(ntemp, 0, nbyte, blocksize * count, remainder);

Answer 6

这是标记为答案的帖子中代码的更快版本。

我执行的所有基准测试表明，仅包含数组填充之类的简单 for 循环在递减时通常比 if 快两倍它正在增加。

此外，数组 Length 属性已作为参数传递，因此无需从数组属性中检索它。它还应该预先计算并分配给局部变量。 涉及属性访问器的循环边界计算将在每次循环迭代之前重新计算边界值。

public static byte[] CreateSpecialByteArray(int length)
{
    byte[] array = new byte[length];

    int len = length - 1;

    for (int i = len; i >= 0; i--)
    {
        array[i] = 0x20;
    }

    return array;
}

Answer 7

只是为了扩展我的答案，一种更简洁的多次执行此操作的方法可能是：

PopulateByteArray(UserCode, 0x20);

调用：

public static void PopulateByteArray(byte[] byteArray, byte value)
{
    for (int i = 0; i < byteArray.Length; i++)
    {
        byteArray[i] = value;
    }
}

这具有高效的 for 循环的优点（提到 gwiazdorrr 的答案）以及一个漂亮整洁的调用，如果它被大量使用。而且一目了然的可读性比我个人认为的枚举要多得多。 :)

Answer 8

对于小数组，使用数组初始化语法：

var sevenItems = new byte[] { 0x20, 0x20, 0x20, 0x20, 0x20, 0x20, 0x20 };

对于较大的数组，使用标准的for 循环。这是最易读和最有效的方法：

var sevenThousandItems = new byte[7000];
for (int i = 0; i < sevenThousandItems.Length; i++)
{
    sevenThousandItems[i] = 0x20;
}

当然，如果您经常需要这样做，那么您可以创建一个帮助方法来帮助您保持代码简洁：

byte[] sevenItems = CreateSpecialByteArray(7);
byte[] sevenThousandItems = CreateSpecialByteArray(7000);

// ...

public static byte[] CreateSpecialByteArray(int length)
{
    var arr = new byte[length];
    for (int i = 0; i < arr.Length; i++)
    {
        arr[i] = 0x20;
    }
    return arr;
}

Answer 9

var array = Encoding.ASCII.GetBytes(new string(' ', 100));

Answer 10

在我之前的人给了你答案。我只想指出您滥用 foreach 循环。看，因为你必须增加索引标准“for循环”不仅更紧凑，而且更高效（“foreach”在后台做了很多事情）：

for (int index = 0; index < UserCode.Length; ++index)
{
    UserCode[index] = 0x20;
}

Answer 11

也许这些会有所帮助？

What is the equivalent of memset in C#?

http://techmikael.blogspot.com/2009/12/filling-array-with-default-value.html

Answer 12

您可以使用collection initializer：

UserCode = new byte[]{0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20};

如果值不相同，这将比Repeat 工作得更好。

Answer 13

首先使用它来创建数组：

byte[] array = Enumerable.Repeat((byte)0x20, <number of elements>).ToArray();

将<number of elements> 替换为所需的数组大小。