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
 




... 31  [32]  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
12838정성태9/13/20219371.NET Framework: 1117. C# - Task에 전달한 Action, Func 유형에 따라 달라지는 async/await 비동기 처리 [2]파일 다운로드1
12837정성태9/11/20218295VC++: 151. Golang - fmt.Errorf, errors.Is, errors.As 설명
12836정성태9/10/20217901Linux: 45. 리눅스 - 실행 중인 다른 프로그램의 출력을 확인하는 방법
12835정성태9/7/20219146.NET Framework: 1116. C# 10 - (15) CallerArgumentExpression 특성 추가 [2]파일 다운로드1
12834정성태9/7/20217559오류 유형: 762. Visual Studio 2019 Build Tools - 'C:\Program' is not recognized as an internal or external command, operable program or batch file.
12833정성태9/6/20216967VC++: 150. Golang - TCP client/server echo 예제 코드파일 다운로드1
12832정성태9/6/20217871VC++: 149. Golang - 인터페이스 포인터가 의미 있을까요?
12831정성태9/6/20216395VC++: 148. Golang - 채널에 따른 다중 작업 처리파일 다운로드1
12830정성태9/6/20218681오류 유형: 761. Internet Explorer에서 파일 다운로드 시 "Your current security settings do not allow this file to be downloaded." 오류
12829정성태9/5/202110273.NET Framework: 1115. C# 10 - (14) 구조체 타입에 기본 생성자 정의 가능파일 다운로드1
12828정성태9/4/20218423.NET Framework: 1114. C# 10 - (13) 단일 파일 내에 적용되는 namespace 선언파일 다운로드1
12827정성태9/4/20218353스크립트: 27. 파이썬 - 웹 페이지 데이터 수집을 위한 scrapy Crawler 사용법 요약
12826정성태9/3/202110618.NET Framework: 1113. C# 10 - (12) 문자열 보간 성능 개선 [1]파일 다운로드1
12825정성태9/3/20218210개발 환경 구성: 603. GoLand - WSL 환경과 연동
12824정성태9/2/202117293오류 유형: 760. 파이썬 tensorflow - Dst tensor is not initialized. 오류 메시지
12823정성태9/2/20216918스크립트: 26. 파이썬 - PyCharm을 이용한 fork 디버그 방법
12822정성태9/1/202112138오류 유형: 759. 파이썬 tensorflow - ValueError: Shapes (...) and (...) are incompatible [2]
12821정성태9/1/20217769.NET Framework: 1112. C# - .NET 6부터 공개된 ISpanFormattable 사용법
12820정성태9/1/20218071VC++: 147. Golang - try/catch에 대응하는 panic/recover [1]파일 다운로드1
12819정성태8/31/20218162.NET Framework: 1111. C# - FormattableString 타입
12818정성태8/31/20217396Windows: 198. 윈도우 - 작업 관리자에서 (tensorflow 등으로 인한) GPU 연산 부하 보는 방법
12817정성태8/31/20219988스크립트: 25. 파이썬 - 윈도우 환경에서 directml을 이용한 tensorflow의 AMD GPU 사용 방법
12816정성태8/30/202115359스크립트: 24. 파이썬 - tensorflow 2.6 NVidia GPU 사용 방법 [2]
12815정성태8/30/20218471개발 환경 구성: 602. WSL 2 - docker-desktop-data, docker-desktop (%LOCALAPPDATA%\Docker\wsl\data\ext4.vhdx) 파일을 다른 디렉터리로 옮기는 방법
12814정성태8/30/202110776.NET Framework: 1110. C# 11 - 인터페이스 내에 정적 추상 메서드 정의 가능 (DIM for Static Members) [2]파일 다운로드1
12813정성태8/29/20218996.NET Framework: 1109. C# 10 - (11) Lambda 개선파일 다운로드1
... 31  [32]  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  ...