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
 




... 166  167  168  169  170  171  172  173  174  175  176  177  178  179  [180]  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
519정성태7/27/200729114오류 유형: 44. System.BadImageFormatException [2]
518정성태7/26/200730193오류 유형: 43. System.ComponentModel.LicenseException [1]
517정성태7/19/200718382개발 환경 구성: 26. VPC - 일반 사용자 계정으로 구동
516정성태7/19/200721628오류 유형: 42. TFS - Error loading menu: Index was outside the bounds of the array [2]
515정성태7/18/200729555오류 유형: 41. SSL 서버 자격 증명을 만드는 동안 심각한 오류가 발생했습니다.
514정성태7/14/200722122Team Foundation Server: 19. Orcas에서 개선되는 TFS 기능들
513정성태7/4/200733283.NET Framework: 91. Foreground Thread / Background Thread [1]
512정성태6/27/200722833오류 유형: 40. error PRJ0050: Failed to register output.
511정성태6/25/200731020.NET Framework: 90. XmlSerializer 생성자의 실행 속도를 올리는 방법 [2]
510정성태6/25/200746199디버깅 기술: 15. First-Chance Exception
508정성태6/21/200729114Team Foundation Server: 18. Team Build에 사용되는 각종 Property 값 [4]
507정성태6/11/200726721VS.NET IDE: 50. Orcas - UAC 설정 관련
506정성태6/9/200721567오류 유형: 39. VC Package not available or not registered
505정성태6/9/200721266오류 유형: 38. Visual SourceSafe - DB 잠김 오류
504정성태6/9/200726607오류 유형: 37. Visual SourceSafe - Anaylze 도중 비정상 종료
503정성태6/7/200729327VS.NET IDE: 49. Orcas - VC++ 다중 소스 동시 컴파일 옵션: /MP
502정성태6/7/200724108VS.NET IDE: 48. Orcas - VC++ 프로젝트 마이그레이션
500정성태6/4/200732879VS.NET IDE: 47. Orcas - Web Browser Debugger를 이용한 보호 모드의 ActiveX 컨트롤 디버깅
499정성태6/3/200725447VS.NET IDE: 46. Orcas - ComUtil로 인한 증분(/INCREMENTAL) 링크 옵션 사용 제한파일 다운로드1
498정성태5/31/200719937Windows: 26. 스마트 카드 암호 바꾸는 방법.
497정성태5/31/200723386오류 유형: 36. SQL 2005 - DB 속성창 띄울 때 오류
496정성태5/29/200721361VS.NET IDE: 45. VS.NET 2005/Orcas 솔루션 파일과 UAC
495정성태5/28/200723754VS.NET IDE: 44. Orcas와 VS.NET 2005의 혼합 개발 [1]
494정성태5/26/200728063오류 유형: 35. 비스타 탐색기 - 특정 파일을 오른쪽 마우스 클릭했을 때, 비정상 종료되는 문제
493정성태5/26/200727080오류 유형: 34. Windows Server 2008 : CA 인증서 발급 실패
492정성태5/23/200726596.NET Framework: 89. ManagedThreadId - 두 번째 이야기 [5]파일 다운로드1
... 166  167  168  169  170  171  172  173  174  175  176  177  178  179  [180]  ...