C#通过SOCKET与delphi 的通讯问题(一)之 字节对齐

时间:2022-11-14 22:37:12

  本人 做了一个工程.客户端是C#,服务端是DELPHI7.在实施过程中遇到了多种问题,现在就几个重要问题总结一下,希望对大家有所帮助,少走点弯路.(如果有人不以为然,请一笑而过,切勿留下骂口.)

一、首先是对于不同环境下数据包转换问题。

     1、C#里可以用STRUCT 封装数据。如:

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]//注意此处一定要有此语句

public struct Body
  {   
   [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst=8)] public string password;
   [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst=16)] public string Tel;
   public int accid;
   }

2、DELPHI中对应的数据包则可以表示如:

TBody=Packed Record              //包体定义

    password: array[0..7] of char;     //密码
    Tel      :array[0..15] of char;     //手机号
    accid:  integer;                          //编号
  end;

对于上面的封包,大家都很熟悉。但是在c#中一定注意包中类型的长度。那就是 “字节对齐 ”
为了能使CPU对变量进行高效快速的访问,变量的起始地址应该具有某些特性,
即所谓的“对齐”。例如对于4字节的int类型变量,其起始地址应位于4字节边界上,
即起始地址能够被4整除。变量的对齐规则如下(32位系统):


Type
Alignment

char
在字节边界上对齐

short (16-bit)
在双字节边界上对齐

int and long (32-bit)
在4字节边界上对齐

float
在4字节边界上对齐

double
在8字节边界上对齐

 

structures
单独考虑结构体的个成员,它们在不同的字节边界上对齐。
其中最大的字节边界数就是该结构的字节边界数。
MSDN原话:Largest alignment requirement of any member
理解结构体的对齐方式有点挠头,如果结构体中有结构体成员,
那么这是一个递归的过程。
对齐方式影响结构体成员在结构体中的偏移设编译器设定的最大对齐字节边界数为n,
对于结构体中的某一成员item,它相对于结构首地址的实际字节对齐数目X应该满足
以下规则:

X = min(n, sizeof(item))

例如,对于结构体 struct {char a; int b} T;

当位于32位系统,n=8时:
a的偏移为0,
b的偏移为4,中间填充了3个字节, b的X为4;

当位于32位系统,n=2时:
a的偏移为0,
b的偏移为2,中间填充了1个字节,b的X为2;

结构体的sizeof
设结构体的最后一个成员为LastItem,其相对于结构体首地址的
偏移为offset(LastItem),其大小为sizeof(LastItem),结构体的字节对齐数为N,
则:结构体的sizeof 为: 若offset(LastItem)+ sizeof(LastItem)能够被N整除,
那么就是offset(LastItem)+ sizeof(LastItem),否则,在后面填充,
直到能够被N整除。

例如:32位系统,n=8,
结构体 struct {char a; char b;} T;
struct {char a; int b;} T1;
struct {char a; int b; char c;} T2;
sizeof(T) == 2; N = 1 没有填充
sizeof(T) == 8; N = 4 中间填充了3字节
sizeof(T2)==12; N = 4 中间,结尾各填充了3字节

注意:

1) 对于空结构体,sizeof == 1;因为必须保证结构体的每一个实例在内存中都
有独一无二的地址。

2) 结构体的静态成员不对结构体的大小产生影响,因为静态变量的存储位置与
结构体的实例地址无关。

例如:

struct {static int I;} T; struct {char a; static int I;} T1;
sizeof(T) == 1; sizeof(T1) == 1;

3) 某些编译器支持扩展指令设置变量或结构的对齐方式,如VC,
  详见MSDN(alignment of structures)

 

并不是要求#pragma pack(8),就一定是每个成员都是8字节对齐
而是指一组成员要按照8字节对齐。
struct s1
{
   short a;   // 2字节
   long b;    // 4字节
};
整个s1小于8字节,因此s1就是8字节。

struct s2
{
   char c;    // 1字节
   s1 d;      // 8字节
   __int64 e; // 8字节
};
整个s2小于12字节,但是由于#pragma pack(8)的限定,12不能与8字节对齐,因此s2就是24字节,c占用8字节

总上所述,就是DELPHI的包与C#结构里的类型长度一定要对应,而且要按照“字节对齐”原则。