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)
13843정성태12/13/20244391오류 유형: 938. Docker container 내에서 빌드 시 error MSB3021: Unable to copy file "..." to "...". Access to the path '...' is denied.
13842정성태12/12/20244534디버깅 기술: 205. Windbg - KPCR, KPRCB
13841정성태12/11/20244866오류 유형: 937. error MSB4044: The "ValidateValidArchitecture" task was not given a value for the required parameter "RemoteTarget"
13840정성태12/11/20244439오류 유형: 936. msbuild - Your project file doesn't list 'win' as a "RuntimeIdentifier"
13839정성태12/11/20244877오류 유형: 936. msbuild - error CS1617: Invalid option '12.0' for /langversion. Use '/langversion:?' to list supported values.
13838정성태12/4/20244605오류 유형: 935. Windbg - Breakpoint 0's offset expression evaluation failed.
13837정성태12/3/20245073디버깅 기술: 204. Windbg - 윈도우 핸들 테이블 (3) - Windows 10 이상인 경우
13836정성태12/3/20244625디버깅 기술: 203. Windbg - x64 가상 주소를 물리 주소로 변환 (페이지 크기가 2MB인 경우)
13835정성태12/2/20245071오류 유형: 934. Azure - rm: cannot remove '...': Directory not empty
13834정성태11/29/20245302Windows: 275. C# - CUI 애플리케이션과 Console 윈도우 (Windows 10 미만의 Classic Console 모드인 경우) [1]파일 다운로드1
13833정성태11/29/20244979개발 환경 구성: 737. Azure Web App에서 Scale-out으로 늘어난 리눅스 인스턴스에 SSH 접속하는 방법
13832정성태11/27/20244913Windows: 274. Windows 7부터 도입한 conhost.exe
13831정성태11/27/20244382Linux: 111. eBPF - BPF_MAP_TYPE_PERF_EVENT_ARRAY, BPF_MAP_TYPE_RINGBUF에 대한 다양한 용어들
13830정성태11/25/20245200개발 환경 구성: 736. 파이썬 웹 앱을 Azure App Service에 배포하기
13829정성태11/25/20245170스크립트: 67. 파이썬 - Windows 버전에서 함께 설치되는 py.exe
13828정성태11/25/20244450개발 환경 구성: 735. Azure - 압축 파일을 이용한 web app 배포 시 디렉터리 구분이 안 되는 문제파일 다운로드1
13827정성태11/25/20245105Windows: 273. Windows 환경의 파일 압축 방법 (tar, Compress-Archive)
13826정성태11/21/20245337닷넷: 2313. C# - (비밀번호 등의) Console로부터 입력받을 때 문자열 출력 숨기기(echo 끄기)파일 다운로드1
13825정성태11/21/20245672Linux: 110. eBPF / bpf2go - BPF_RINGBUF_OUTPUT / BPF_MAP_TYPE_RINGBUF 사용법
13824정성태11/20/20244751Linux: 109. eBPF / bpf2go - BPF_PERF_OUTPUT / BPF_MAP_TYPE_PERF_EVENT_ARRAY 사용법
13823정성태11/20/20245304개발 환경 구성: 734. Ubuntu에 docker, kubernetes (k3s) 설치
13822정성태11/20/20245171개발 환경 구성: 733. Windbg - VirtualBox VM의 커널 디버거 연결 시 COM 포트가 없는 경우
13821정성태11/18/20245094Linux: 108. Linux와 Windows의 프로세스/스레드 ID 관리 방식
13820정성태11/18/20245252VS.NET IDE: 195. Visual C++ - C# 프로젝트처럼 CopyToOutputDirectory 항목을 추가하는 방법
13819정성태11/15/20244490Linux: 107. eBPF - libbpf CO-RE의 CONFIG_DEBUG_INFO_BTF 빌드 여부에 대한 의존성
13818정성태11/15/20245298Windows: 272. Windows 11 24H2 - sudo 추가
1  2  3  [4]  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  ...