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
 




... [121]  122  123  124  125  126  127  128  129  130  131  132  133  134  135  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
10932정성태4/4/201624390VC++: 96. C/C++ 식 평가 - printf("%d %d %d\n", a, a++, a);
10931정성태3/31/201624772개발 환경 구성: 283. Hyper-V 내에 구성한 Active Directory 환경의 시간 구성 방법 [3]
10930정성태3/30/201622821.NET Framework: 570. .NET 4.5부터 추가된 CLR Profiler의 실행 시 Rejit 기능
10929정성태3/29/201633058.NET Framework: 569. ServicePointManager.DefaultConnectionLimit의 역할파일 다운로드1
10928정성태3/28/201638803.NET Framework: 568. ODP.NET의 완전한 닷넷 버전 Oracle ODP.NET, Managed Driver [2]파일 다운로드1
10927정성태3/25/201627307.NET Framework: 567. System.Net.ServicePointManager의 DefaultConnectionLimit 속성 설명
10926정성태3/24/201627572.NET Framework: 566. openssl의 PKCS#1 PEM 개인키 파일을 .NET RSACryptoServiceProvider에서 사용하는 방법 [10]파일 다운로드1
10925정성태3/24/201621193.NET Framework: 565. C# - Rabin-Miller 소수 생성 방법을 이용하여 RSACryptoServiceProvider의 개인키를 직접 채워보자 - 두 번째 이야기파일 다운로드1
10924정성태3/22/201622486오류 유형: 324. Visual Studio에서 Azure 클라우드 서비스 생성 시 Failed to initialize the PowerShell host 에러 발생
10923정성태3/21/201622838.NET Framework: 564. C# - DGML로 바이너리 트리 출력하는 방법 [1]파일 다운로드1
10922정성태3/21/201624001.NET Framework: 563. 디버깅 용도로 이진 트리의 내용을 출력하는 방법파일 다운로드1
10921정성태3/17/201627262.NET Framework: 562. BBI 인터프리터 C/C++ 코드를 C#으로 변환 [3]파일 다운로드2
10920정성태3/15/201627905.NET Framework: 561. null 처리된 객체가 왜 GC에 의해 수집되지 않을까요? [6]파일 다운로드1
10919정성태3/12/201624115.NET Framework: 560. C#에서 return할 때 명시적으로 casting한 것과 안한 것의 차이 [2]파일 다운로드1
10918정성태3/10/201621068.NET Framework: 559. WPF - ICommand.CanExecuteChanged가 해제되지 않는 문제 [2]파일 다운로드1
10917정성태3/10/201641052.NET Framework: 558. WPF - ICommand 동작 방식 [9]파일 다운로드1
10916정성태3/9/201628131.NET Framework: 557. 머신 바이트 배열로부터 역어셈블해주는 라이브러리 - Udis86 Assembler파일 다운로드2
10915정성태3/9/201623221오류 유형: 323. FatalExecutionEngineError was detected
10914정성태3/8/201626601오류 유형: 322. 정적 라이브러리 참조 시 "LNK2019 unresolved external symbol '...' referenced in function" 오류 발생파일 다운로드1
10913정성태3/7/201626366.NET Framework: 556. C#으로 다루는 MBR(Master Boot Record) [9]파일 다운로드1
10912정성태3/2/201622582.NET Framework: 555. List<T>의 Resize 메서드 구현 [2]파일 다운로드1
10911정성태2/29/201626558Math: 15. 그래프 그리기로 알아보는 뉴턴-랩슨(Newton-Raphson's method)법과 제곱근 구하기 - C#파일 다운로드1
10910정성태2/29/201628398Math: 14. HTML에서 수학 관련 기호/수식을 표현하기 위한 방법 - MathJax.js - 두 번째 이야기 [5]
10909정성태2/25/201626624기타: 56. ETW provider 목록 [3]
10908정성태2/25/201622864기타: 55. ETW man 파일 목록
10907정성태2/24/201622170.NET Framework: 554. 인터프리터 - 재귀적 하향 구문 분석 C# 예제파일 다운로드1
... [121]  122  123  124  125  126  127  128  129  130  131  132  133  134  135  ...