Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일

C# - 값 형식(Blittable)을 메모리 복사를 이용해 바이트 배열로 직렬화/역직렬화

아래의 동영상을 보면,

고성능 데이터 직렬화 라이브러리 MemoryPack 소개 with 최흥배
; https://youtu.be/D2DSXJHoQJo

흥미로운 코드가 나오는데요, 바로 값 형식(좀 더 정확한 제약으로는 ref struct를 만족할 수 있는 타입)에 대한 직렬화/역직렬화하는 코드입니다.

// .NET 5부터 사용 가능
public static byte[] SerializeBlittable<T>(in T? value)
{
    if (!RuntimeHelpers.IsReferenceOrContainsReferences<T>())
    {
        var buffer = GC.AllocateUninitializedArray<byte>(Unsafe.SizeOf<T>());
        Unsafe.WriteUnaligned(ref MemoryMarshal.GetArrayDataReference(buffer), value);
        return buffer;
    }

    return Array.Empty<byte>();
}

private static void DeserializeBlittable<T>(byte[] buffer, out T value)
{
    if (!RuntimeHelpers.IsReferenceOrContainsReferences<T>())
    {
        value = Unsafe.ReadUnaligned<T>(ref MemoryMarshal.GetArrayDataReference(buffer));
        return;
    }

    value = default!;
}

사용은 대충 이렇게 할 수 있습니다.

{
    var value = new TestStruct { A = 1, B = 2 };
    var bytes = SerializeBlittable(value);
    Console.WriteLine(BitConverter.ToString(bytes)); // 출력 결과: 01-00-00-00-02-00-00-00

    value = new TestStruct { A = 0, B = 0 };
    DeserializeBlittable(bytes, out value);
    Console.WriteLine(value); // 출력 결과: A: 1, B: 2
}

internal struct TestStruct
{
    public int A { get; set; }
    public int B { get; set; }

    public override string ToString() => $"A: {A}, B: {B}";
}

별다른 직렬화 코드 없이 메모리 상태를 그대로 복사하는 것이기 때문에 고속일 수밖에 없습니다. MemoryPack 패키지가 괜히 빠른 게 아니겠지요. ^^

단지, 메모리 직렬화이기 때문에 Endian이 CPU를 따라간다는 점만 유의하시면 되겠습니다.




참고로, 위의 코드에서 AllocateUninitializedArray 메서드가 .NET 5부터 지원되고 있어 최소 런타임 기준으로 닷넷 5라고 주석을 단 것인데요, 사실 이런 코드를 예전에도 unsafe 구문과 섞어 사용할 수는 있었습니다.

// .NET Framework에서도 가능

public static byte[] SerializePtr<T>(T* pValue) where T : unmanaged
{
    int size = Marshal.SizeOf(*pValue);
    byte[] buffer = new byte[size];

    fixed (byte* pBuffer = buffer)
    {
        Buffer.MemoryCopy(pValue, pBuffer, size, size);
    }

    return buffer;
}

public static void DeserializePtr<T>(byte[] buffer, out T value) where T : unmanaged
{
    int size = Marshal.SizeOf<T>();
    fixed(T* pValue = &value)
    fixed (byte* pBuffer = buffer)
    {
        Buffer.MemoryCopy(pBuffer, pValue, size, size);
    }
}

사용 방법도 역시 별반 다르지 않습니다.

{
    var value = new TestStruct { A = 1, B = 2 };
    var bytes = SerializePtr(&value);
    Console.WriteLine(BitConverter.ToString(bytes)); // 출력 결과: 01-00-00-00-02-00-00-00

    value = new TestStruct { A = 0, B = 0 };
    DeserializePtr(bytes, out value);
    Console.WriteLine(value); // 출력 결과: A: 1, B: 2
}

가만 보면, 요즘 닷넷 런타임 변화의 트렌드 중 하나가 unsafe 예약어 사용이 필요 없는 방향으로 움직이는 듯합니다. 기존의 unsafe 사용은 잘 사용한다고 해도 어쨌든 managed 환경의 제어를 받지 못하므로, 최대한 관리 영역으로 끌어내 프로그램의 동작을 안정적으로 유지하려는 노력이 나름 기특한 것 같습니다. ^^

(첨부 파일은 이 글의 예제 코드를 포함합니다.)





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







[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 12/5/2023]

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
 




[1]  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
13569정성태2/28/2024144닷넷: 2221. C# - LoadContext, LoadFromContext 그리고 GAC파일 다운로드1
13568정성태2/27/2024288닷넷: 2220. C# - .NET Framework 프로세스의 LoaderOptimization 설정을 확인하는 방법파일 다운로드1
13567정성태2/27/2024269오류 유형: 898. .NET Framework 3.5 이하에서 mscoree.tlb 참조 시 System.BadImageFormatException파일 다운로드1
13566정성태2/27/2024274오류 유형: 897. Windows 7 SDK 설치 시 ".NET Development" 옵션이 비활성으로 선택이 안 되는 경우
13565정성태2/23/2024578닷넷: 2219. .NET CLR2 보안 모델에서의 개별 System.Security.Permissions 제어
13564정성태2/22/20241007Windows: 259. Hyper-V Generation 1 유형의 VM을 Generation 2 유형으로 바꾸는 방법
13563정성태2/21/20241039디버깅 기술: 196. windbg - async/await 비동기인 경우 메모리 덤프 분석의 어려움
13562정성태2/21/2024993오류 유형: 896. ASP.NET - .NET Framework 기본 예제에서 System.Web에 대한 System.IO.FileNotFoundException 예외 발생
13561정성태2/20/20241099닷넷: 2218. C# - (예를 들어, Socket) 비동기 I/O에 대한 await 호출 시 CancellationToken을 이용한 취소파일 다운로드1
13560정성태2/19/20241147디버깅 기술: 195. windbg 분석 사례 - Semaphore 잠금으로 인한 Hang 현상 (닷넷)
13559정성태2/19/20241605오류 유형: 895. ASP.NET - System.Security.SecurityException: 'Requested registry access is not allowed.'
13558정성태2/18/20241223닷넷: 2217. C# - 최댓값이 1인 SemaphoreSlim 보다 Mutex 또는 lock(obj)를 선택하는 것이 나은 이유
13557정성태2/18/20241095Windows: 258. Task Scheduler의 Author 속성 값을 변경하는 방법
13556정성태2/17/20241157Windows: 257. Windows - Symbolic (hard/soft) Link 및 Junction 차이점
13555정성태2/15/20241218닷넷: 2216. C# - SemaphoreSlim 사용 시 주의점
13554정성태2/15/2024999VS.NET IDE: 189. Visual Studio - 닷넷 소스코드 디컴파일 찾기가 안 될 때
13553정성태2/14/20241138닷넷: 2215. windbg - thin/fat lock 없이 동작하는 Monitor.Wait + Pulse
13552정성태2/13/20241078닷넷: 2214. windbg - Monitor.Enter의 thin lock과 fat lock
13551정성태2/12/20241177닷넷: 2213. ASP.NET/Core 웹 응용 프로그램 - 2차 스레드의 예외로 인한 비정상 종료
13550정성태2/11/20241244Windows: 256. C# - Server socket이 닫히면 Accept 시켰던 자식 소켓이 닫힐까요?
13549정성태2/3/20241522개발 환경 구성: 706. C# - 컨테이너에서 실행하기 위한 (소켓) 콘솔 프로젝트 구성
13548정성태2/1/20241332개발 환경 구성: 705. "Docker Desktop for Windows" - ASP.NET Core 응용 프로그램의 소켓 주소 바인딩(IPv4/IPv6 loopback, Any)
13547정성태1/31/20241157개발 환경 구성: 704. Visual Studio - .NET 8 프로젝트부터 dockerfile에 추가된 "USER app" 설정
13546정성태1/30/20241087Windows: 255. (디버거의 영향 등으로) 대상 프로세스가 멈추면 Socket KeepAlive로 연결이 끊길까요?
13545정성태1/30/20241019닷넷: 2212. ASP.NET Core - 우선순위에 따른 HTTP/HTTPS 호스트:포트 바인딩 방법
[1]  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  ...