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
 




... 16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  [28]  29  30  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
12936정성태1/22/20227619.NET Framework: 1138. C# - ffmpeg(FFmpeg.AutoGen)를 이용해 멀티미디어 파일의 메타데이터를 보여주는 예제(metadata.c)파일 다운로드1
12935정성태1/22/20227833.NET Framework: 1137. ffmpeg의 파일 해시 예제(ffhash.c)를 C#으로 포팅파일 다운로드1
12934정성태1/22/20227387오류 유형: 788. Warning C6262 Function uses '65564' bytes of stack: exceeds /analyze:stacksize '16384'. Consider moving some data to heap. [2]
12933정성태1/21/20227933.NET Framework: 1136. C# - ffmpeg(FFmpeg.AutoGen)를 이용해 MP2 오디오 파일 디코딩 예제(decode_audio.c)파일 다운로드1
12932정성태1/20/20228389.NET Framework: 1135. C# - ffmpeg(FFmpeg.AutoGen)로 하드웨어 가속기를 이용한 비디오 디코딩 예제(hw_decode.c) [2]파일 다운로드1
12931정성태1/20/20226493개발 환경 구성: 632. ASP.NET Core 프로젝트를 AKS/k8s에 올리는 과정
12930정성태1/19/20227165개발 환경 구성: 631. AKS/k8s의 Volume에 파일 복사하는 방법
12929정성태1/19/20226943개발 환경 구성: 630. AKS/k8s의 Pod에 Volume 연결하는 방법
12928정성태1/18/20227069개발 환경 구성: 629. AKS/Kubernetes에서 호스팅 중인 pod에 shell(/bin/bash)로 진입하는 방법
12927정성태1/18/20226843개발 환경 구성: 628. AKS 환경에 응용 프로그램 배포 방법
12926정성태1/17/20227340오류 유형: 787. AKS - pod 배포 시 ErrImagePull/ImagePullBackOff 오류
12925정성태1/17/20227432개발 환경 구성: 627. AKS의 준비 단계 - ACR(Azure Container Registry)에 docker 이미지 배포
12924정성태1/15/20228926.NET Framework: 1134. C# - ffmpeg(FFmpeg.AutoGen)를 이용한 비디오 디코딩 예제(decode_video.c) [2]파일 다운로드1
12923정성태1/15/20227797개발 환경 구성: 626. ffmpeg.exe를 사용해 비디오 파일을 MPEG1 포맷으로 변경하는 방법
12922정성태1/14/20226881개발 환경 구성: 625. AKS - Azure Kubernetes Service 생성 및 SLO/SLA 변경 방법
12921정성태1/14/20225796개발 환경 구성: 624. Docker Desktop에서 별도 서버에 설치한 docker registry에 이미지 올리는 방법
12920정성태1/14/20226555오류 유형: 786. Camtasia - An error occurred with the camera: Failed to Add Video Sampler.
12919정성태1/13/20226384Windows: 199. Host Network Service (HNS)에 의해서 점유되는 포트
12918정성태1/13/20226619Linux: 47. WSL - shell script에서 설정한 환경 변수가 스크립트 실행 후 반영되지 않는 문제
12917정성태1/12/20225829오류 유형: 785. C# - The type or namespace name '...' could not be found (are you missing a using directive or an assembly reference?)
12916정성태1/12/20225594오류 유형: 784. TFS - One or more source control bindings for this solution are not valid and are listed below.
12915정성태1/11/20225892오류 유형: 783. Visual Studio - We didn't find any interpreters
12914정성태1/11/20227893VS.NET IDE: 172. 비주얼 스튜디오 2022의 파이선 개발 환경 지원
12913정성태1/11/20228367.NET Framework: 1133. C# - byte * (바이트 포인터)를 FileStream으로 쓰는 방법 [1]
12912정성태1/11/20229007개발 환경 구성: 623. ffmpeg.exe를 사용해 비디오 파일의 이미지를 PGM(Portable Gray Map) 파일 포맷으로 출력하는 방법 [1]
12911정성태1/11/20226281VS.NET IDE: 171. 비주얼 스튜디오 - 더 이상 만들 수 없는 "ASP.NET Core 3.1 Web Application (.NET Framework)" 프로젝트
... 16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  [28]  29  30  ...