Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일
 
(연관된 글이 2개 있습니다.)

C# - byte * (바이트 포인터)를 FileStream으로 쓰는 방법

C/C++ 코드를 C#으로 포팅하는 등의 작업을 하다 보면 바이트 포인터를 FileStream에 직접 쓰는 방법이 아쉬울 때가 있습니다. 예를 들어, 아래의 ffmpeg 코드에서도,

decode_video.c
; https://ffmpeg.org/doxygen/trunk/decode_video_8c-example.html

static void pgm_save(unsigned char *buf, int wrap, int xsize, int ysize,
                     char *filename)
{
    FILE *f;
    int i;
 
    f = fopen(filename,"wb");
    fprintf(f, "P5\n%d %d\n%d\n", xsize, ysize, 255);
    for (i = 0; i < ysize; i++)
        fwrite(buf + i * wrap, 1, xsize, f);
    fclose(f);
}

"unsigned char*"가 담은 바이트 스트림을 직접 fwrite에 쓰는 작업을 하고 있습니다. 이런 코드를 C#으로 바꾸려고 하면, 가장 걸림돌이 FileStream.Write 메서드에서 포인터를 받는 버전을 제공하지 않는다는 점입니다.

그래서, 기존에는 어쩔 수 없이 다시 byte []를 할당해 복사한 다음 쓰는 방법으로 우회했는데요,

// C# - Convert unsafe byte* to byte[]
// ; https://stackoverflow.com/questions/17569419/c-sharp-convert-unsafe-byte-to-byte

byte[] arr = new byte[len];
Marshal.Copy((IntPtr)ptr, arr, 0, len);

당연히 필요 없는 부하가 발생할 수밖에 없습니다.




이런 비효율성이 C# 7.2의 Span이 나오면서 해결됩니다.

C# 7.2 - Span<T>
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11534

그렇긴 해도 Span 타입 자체는 .NET Core 2.1부터 추가되었지만, 이 타입을 기존의 BCL에 정의된 코드에서 채택하는 것은 시간이 걸렸습니다. 실제로 FileStream에서 이 타입을 지원하는 것은 .NET Core 3.0에서 이뤄졌습니다.

Write(ReadOnlySpan<Byte>)
; https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.io.filestream.write#system-io-filestream-write(system-readonlyspan((system-byte)))

어쨌든, 이 덕분에 포인터 버퍼를 Span으로 감싼 후에 곧바로 FileStream에 전달하는 것이 가능합니다. 따라서, 위에서 예제로 든 C 코드의 경우 다음과 같이 C#으로 포팅할 수 있습니다.

private static unsafe void pgm_save(byte* buf, int wrap, int xsize, int ysize, string filename)
{
    using FileStream fs = new FileStream(filename, FileMode.Create);

    byte [] header = Encoding.ASCII.GetBytes($"P5\n{xsize} {ysize}\n255\n");
    fs.Write(header);

    for (int i = 0; i < ysize; i ++)
    {
        byte* ptr = buf + (i * wrap);
        ReadOnlySpan<byte> pos = new Span<byte>(ptr, xsize);

        fs.Write(pos);
    }
}

멋지죠? ^^

참고로, .NET Framework은 4.8까지도 저 버전을 지원하지 않기 때문에 어쩔 수 없이 PInvoke 과정으로 해결해야 합니다.




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

[연관 글]






[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 4/5/2023]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com

비밀번호

댓글 작성자
 



2022-07-29 06시18분
[kos] 한 가지 참고할 점은 corefx 구현체에서 Span 객체를 인자로 받는 Read/Write 메소드가 array pool을 활용하여 버퍼를 복사하고 다시 Read(byte[], int, int)와 Write(byte[], int, int)를 호출하므로, 특정 크기 이상의 버퍼는 GC 할당이 발생할 수도 있다는 것일 듯합니다.

corefx 소스코드를 참고한다면 net framework에서도 P/Invoke 없이 array pool 만으로도 유사한 구현을 사용할 수 있다는 것도 참고할 수 있을 듯하네요.
[guest]

... 91  92  93  [94]  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
11616정성태7/17/201819491Graphics: 9. Unity Shader - 전역 변수의 초기화
11615정성태7/17/201823910.NET Framework: 788. RawInput을 이용한 키보드/마우스 입력 모니터링파일 다운로드1
11614정성태7/17/201826808Graphics: 8. Unity Shader - Texture의 UV 좌표에 대응하는 Pixel 좌표
11613정성태7/16/201823257Graphics: 7. Unity로 실습하는 Shader (5) - Flat Shading
11612정성태7/16/201821284Windows: 148. Windows - Raw Input의 Top level collection 의미
11611정성태7/15/201821662Graphics: 6. Unity로 실습하는 Shader (4) - 퐁 셰이딩(phong shading)
11610정성태7/15/201819015Graphics: 5. Unity로 실습하는 Shader (3) - 고로 셰이딩(gouraud shading) + 퐁 모델(Phong model) + Texture
11609정성태7/15/201822070Graphics: 4. Unity로 실습하는 Shader (2) - 고로 셰이딩(gouraud shading) + 퐁 모델(Phong model)
11608정성태7/15/201825769Graphics: 3. Unity로 실습하는 Shader (1) - 컬러 반전 및 상하/좌우 뒤집기
11607정성태7/14/201826145Graphics: 2. Unity로 실습하는 Shader [1]
11606정성태7/13/201826938사물인터넷: 19. PC에 연결해 동작하는 자신만의 USB 장치 만들어 보기파일 다운로드1
11605정성태7/13/201823299사물인터넷: 18. New NodeMCU v3 아두이노 호환 보드의 내장 LED 및 입력 핀 사용법 [1]파일 다운로드1
11604정성태7/12/201822297Math: 47. GeoGebra 기하 (24) - 정다각형파일 다운로드1
11603정성태7/12/201817558Math: 46. GeoGebra 기하 (23) - sqrt(n) 제곱근파일 다운로드1
11602정성태7/11/201818125Math: 45. GeoGebra 기하 (22) - 반전기하학의 원에 관한 반사변환파일 다운로드1
11601정성태7/11/201821180Math: 44. GeoGebra 기하 (21) - 반전기하학의 직선 및 원에 관한 반사변환파일 다운로드1
11600정성태7/10/201819809Math: 43. GeoGebra 기하 (20) - 세 점을 지나는 원파일 다운로드1
11599정성태7/10/201818709Math: 42. GeoGebra 기하 (19) - 두 원의 안과 밖으로 접하는 직선파일 다운로드1
11598정성태7/10/201820927Windows: 147. 시스템 복구 디스크를 USB 디스크에 만드는 방법
11597정성태7/10/201823180사물인터넷: 17. Thinary Electronic - ATmega328PB 아두이노 호환 보드의 개발 환경 구성
11596정성태7/10/201820587기타: 72. 과거의 용어 설명 - OWIN
11595정성태7/10/201826087사물인터넷: 16. New NodeMCU v3 아두이노 호환 보드의 기본 개발 환경 구성
11594정성태7/8/201820978Math: 41. GeoGebra 기하 (18) - 원의 중심 및 접선파일 다운로드1
11593정성태7/8/201820123Math: 40. GeoGebra 기하 (17) - 각의 복사파일 다운로드1
11591정성태7/7/201819145Math: 39. GeoGebra 기하 (16) - 삼각형의 방심과 방접원파일 다운로드1
11590정성태7/7/201818915Math: 38. GeoGebra 기하 (15) - 삼각형의 수심파일 다운로드1
... 91  92  93  [94]  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  ...