byte[]、sbyte[]、int[]以及Array的故事

很久没有搞比较底层一点的东西了，最近又开始搞，于是乎又发现了一些很鸡毛蒜皮的事情。也许有人已经发现过了，那就请原谅我就再来挖掘一遍。

byte[]、sbyte[]、int[]等数组，是一种特殊的类型，他们都继承自Array。不过这个继承还不是一般的继承关系，编译器和CLI都做了一些特殊的工作。我们先看普通的继承关系：

class Human
{
}

class Man : Human
{
}

class Woman : Human
{
}

如果我们试图写下列的代码：

Human human = new Man();
Woman woman = (Woman)human;

那么结果是什么，你懂的。

好吧，你不懂。那我给说一下，Man和Woman都是从Human这个类继承的，因此Man和Woman是兄妹关系，兄妹之间实际上是不能互相转换的。虽然上面的代码是可以编译通过的，但是运行起来就会抛异常，告诉你Man类型的对象是不能转换成Woman的。

不过换到byte[]、sbyte[]等数组里面，就不是这么简单了。比如说：

byte[] source = {1, 2, 3};
sbyte[] target = (sbyte[])(Array)source;
foreach(var item in target)
{
Console.WriteLine(item);
}

你猜怎么着？哎？为啥居然能跑呢？按道理byte[]和sbyte[]都是从Array派生的，那么他们之间自然也是兄妹关系了。看来CLI为我们做了一些事情。好了，那么当我们有这么一个函数：

static public void Copy(sbyte[] source, sbyte[] target)
{
    if (source == null)
    {
        throw new ArgumentNullException("source");
    }
    if (target == null)
    {
        throw new ArgumentNullException("target");
    }
    int copyLength = Math.Min(source.Length, target.Length);
    Array.Copy(source, target, copyLength);
}

然后这么调用：

sbyte[] target = GetTarget();
sbyte[] another = new sbyte[3];
Copy(target, another);

在Copy函数内会出现除了ArgumentNullException之外的其它异常吗？这个怎么看也是不能吧？错了，可能会出现InvalidCastException异常，假如GetTarget的代码是：

sbyte[] GetTarget()
{
return (sbyte[])(Array)new byte[] {1, 2, 3};
}

这就奇怪了，为啥咧？因为Array.Copy会判断要复制的数组，其元素类型之间是什么关系。这个还不是简单的相等关系，说这个之前，我们再看另一个古怪的例子：

byte[] source = { 1, 2, 3 };
int[] intArray = (int[])(Array)source;

这个照样还是能够编译的，不过运行时会抛出来InvalidCastException。飞鸽传书：http://www.freeeim.com/，为什么sbyte[]和byte[]之间可以互相转换，同样是兄妹关系的byte[]和int[]就不能互相转换呢？其实，这个问题不需要深究都会知道，sbyte和byte[]的元素所占字节数都一样，所以理论上是可以直接转换来访问的。而int[]和byte[]之间，如果因为其元素一个是4字节另一个是1字节，而导致不允许直接进行转换，那也很正常。不过，既然sbyte[]和byte[]之间都可以强制转换，而且转换之后都可以访问元素，为啥就不能通过Array.Copy来复制呢？嗯，不用想，Array.Copy对于源数组和目标数组的元素类型进行了判断，至于咋判断的Reflector看不到，我们就先猜测吧：Array.Copy只要发现源和目标数组的元素类型不一样，那就不能够复制。真是这样吗？我们再看另一个例子：

byte[] source = {1, 2, 3};
int[] intArray = new int[source.Length];
Array.Copy(source, intArray, source.Length);
foreach(var item in intArray)
{
Console.WriteLine(item);
}

怎么样，这个代码你觉得跑起来会如何？抛InvalidCastException？ArrayTypeMismatchException？其实什么都不会抛出来。原来，Array.Copy检验的条件是，如果源和目标数组的元素类型是内置的值类型，只要能做宽转换（widening conversion）那就可以成功复制。比如byte->int，反之就会抛异常。而用户自定义的值类型就没有这个优惠政策了，哪怕你重写了类型转换操作符，或者实现了IConvertible，都不行。当然了，实际上Array.Copy的判断比这里写的复杂，具体还是参考MSDN吧。

byte[]、sbyte[]之间的强制转换和Array.Copy的问题，如果分别独立的看，可能没有什么问题。但如果我们合起来看，就会出现一些意想不到的状况。比如说，你写了一个函数：

代码
        /*
         * 将第index位的元素修改为value值，然后将整个数组的元素复制一遍。
         * 比如原来是{1,2,3}，调用SomeBusiness(source, 8, 1)完成后就变成
         * {1,8,3,1,8,3}
         */
        static public sbyte[] SomeBusiness(sbyte[] source, sbyte value, int index)
        {
            source[index] = value; // 你看，这个地方可以用的，所以下面一句看起来也应该可以。
            return (sbyte[])(Array)Duplicate((byte[])(Array)source);
        }

static public byte[] Duplicate(byte[] source)
        {
            var result = source.ToList(); // 竟然出现ArrayTypeMismatchException？百思不得其解。
            result.AddRange(result);
            return result.ToArray();
        }

尤其是SomeBusiness和Duplicate不是同一个人开发的时候。

byte[]、sbyte[]、int[]以及Array的故事相关推荐

C# int uint long ulong byte sbyte float double decimal 范围，及类型！
C# int uint long ulong byte sbyte float double decimal 范围,及类型! static void Main(string[] args){Conso ...
c# 数据byte转换int
今天在做上位机与PLC通信时,对方是协议将数据按照int16发给上位机,但是上位机接收到的数据是高八位在前,低八位在后.而Csharp 中BitConverter.toUint16默认转换时,数据是低 ...
java write_java中write(byte[] b)与write(byte[] b,int off,int len)区别
在项目中要上传文件或者图片 private static final int BUFFER_SIZE = 16 * 1024; private static void copy(File src, F ...
基于java的InputStream.read(byte[] b,int off,int len)算法学习!
public int read(byte[] b,int off,int len)throws IOException 将输入流中最多 len 个数据字节读入字节数组.尝试读取多达 len 字节,但可 ...
C++: byte和int的相互转化
byte不是一种新类型,在C++中byte被定义的是unsigned char类型:但在C#里面byte被定义的是unsigned int类型 //int转byte void intToByte(i ...
byte转换int时为何与0xff进行与运算
2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> ava中byte转换int时为何与0xff进行与运算在剖析该问题前请看如下代码 public static String b ...
java write int,void write(byte[] b, int off, int len)
void write(byte[] b, int off, int len) 描述 (Description) java.io.PipedOutputStream.write(byte[] b, in ...
String(byte[] bytes, int offset, int length)
public String(byte[] bytes, int offset, int length) 通过使用平台的默认字符集解码指定的 byte 子数组,构造一个新的 String. 参数: by ...
pythonint函数的参数_向嵌入的Python函数传递两个参数（int和array）
我需要从我的模块中调用Python函数并为其设置两个参数:int和array.在现在我在调用这个函数的时候遇到了segfault,我不知道我做错了什么.有人能指出我的错误在哪里吗?在函数在我的Py ...

byte[]、sbyte[]、int[]以及Array的故事

byte[]、sbyte[]、int[]以及Array的故事相关推荐

最新文章

热门文章