直接在C#w / out复制中读取大型二进制文件
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我正在寻找最有效/直接的方式来做这个简单的C/C++操作：
void ReadData(FILE *f,uint16 *buf,int startsamp,int nsamps)
{
fseek(f,startsamp*sizeof(uint16),SEEK_SET);
fread(buf,sizeof(uint16),nsamps,f);
}
在C#/.NET中. (为了清晰起见,我忽略了返回值 – 生产代码会检查它们.)具体来说,我需要读取许多(可能是10到100的数百万)2字节(16位)“ushort”整数数据样本(固定格式),不需要解析)以二进制形式存储在磁盘文件中.关于C方式的好处是它将样本直接读入“uint16 *”缓冲区,没有CPU参与,也没有复制.是的,它可能是“不安全的”,因为它使用void *指针指向未知大小的缓冲区,但似乎应该有一个“安全”的.NET替代品. 在C#中实现这一目标的最佳方法是什么？我环顾四周,发现了一些提示(使用FieldOffset的“工会”,使用指针编组的“不安全”代码,编组),但似乎没有一个适用于这种情况,没有使用某种复制/转换.我想避免使用BinaryReader.ReadUInt16(),因为这非常慢并且CPU密集.在我的机器上,带有ReadUInt16()的for()循环与使用单个Read()直接读入byte []数组之间的速度差异约为25倍.使用非阻塞I / O(在等待磁盘I / O时重叠“有用”处理),该比率可能更高. 理想情况下,我想简单地“伪装”一个ushort []数组作为byte []数组,这样我就可以用Read()直接填充它,或者以某种方式让Read()直接填充ushort []数组： // DOES NOT WORK!!
public void GetData(FileStream f,ushort [] buf,int nsamps)
{
f.Position = startsamp*sizeof(ushort);
f.Read(buf,nsamps);
}
但是没有Read()方法接受一个ushort []数组,只有一个byte []数组. 这可以直接在C#中完成,还是需要使用非托管代码或第三方库,还是必须采用CPU密集型逐个样本转换？虽然“安全”是首选,但我可以使用“不安全”的代码,或者使用Marshal的一些技巧,我还没想到它. 谢谢你的指导！ [UPDATE] 我想按照dtb的建议添加一些代码,因为似乎有很少的ReadArray实例.这是一个非常简单的,没有显示错误检查. public void ReadMap(string fname,short [] data,int nsamps)
{
var mmf = MemoryMappedFile.CreateFromFile(fname);
var mmacc = mmf.CreateViewAccessor();
mmacc.ReadArray(startsamp*sizeof(short),data,nsamps);
}
数据被安全地转储到您传递的数组中.您还可以为更复杂的类型指定类型.它似乎能够自己推断出简单类型,但是使用类型说明符,它看起来像这样： mmacc.ReadArray<short>(startsamp*sizeof(short),nsamps); [UPATE2] 我希望按照Ben的获胜答案添加代码,以“裸骨”形式(类似于上面)进行比较.此代码经过编译和测试,可以正常运行.我直接在DllImport(而不是更常用的IntPtr)中使用SafeFileHandle类型来简化操作. [DllImport("kernel32.dll",SetLastError=true)]
[return:MarshalAs(UnmanagedType.Bool)]
static extern bool ReadFile(SafeFileHandle handle,IntPtr buffer,uint numBytesToRead,out uint numBytesRead,IntPtr overlapped);
[DllImport("kernel32.dll",SetLastError=true)]
[return:MarshalAs(UnmanagedType.Bool)]
static extern bool SetFilePointerEx(SafeFileHandle hFile,long liDistanceToMove,out long lpNewFilePointer,uint dwMoveMethod);
unsafe void ReadPINV(FileStream f,short[] buffer,int nsamps)
{
long unused; uint BytesRead;
SafeFileHandle nativeHandle = f.SafeFileHandle; // clears Position property
SetFilePointerEx(nativeHandle,startsamp*sizeof(short),out unused,0);
fixed(short* pFirst = &buffer[0])
ReadFile(nativeHandle,(IntPtr)pFirst,(uint)nsamps*sizeof(short),out BytesRead,IntPtr.Zero);
}
解决方法
dtb’s answer是一个更好的方法(实际上,它也必须复制数据,没有增益),但我只想指出从字节数组中提取ushort值你应该使用
BitConverter而不是BinaryReader
编辑：p /调用ReadFile的示例代码： [DllImport("kernel32.dll",SetLastError=true)]
[return:MarshalAs(UnmanagedType.Bool)]
static extern bool ReadFile(IntPtr handle,SetLastError=true)]
[return:MarshalAs(UnmanagedType.Bool)]
static extern bool SetFilePointerEx(IntPtr hFile,uint dwMoveMethod);
unsafe bool read(FileStream fs,ushort[] buffer,int offset,int count)
{
if (null == fs) throw new ArgumentNullException();
if (null == buffer) throw new ArgumentNullException();
if (offset < 0 || count < 0 || offset + count > buffer.Length) throw new ArgumentException();
uint bytesToRead = 2 * count;
if (bytesToRead < count) throw new ArgumentException(); // detect integer overflow
long offset = fs.Position;
SafeFileHandle nativeHandle = fs.SafeFileHandle; // clears Position property
try {
long unused;
if (!SetFilePositionEx(nativeHandle,offset,0);
fixed (ushort* pFirst = &buffer[offset])
if (!ReadFile(nativeHandle,new IntPtr(pFirst),bytesToRead,out bytesToRead,IntPtr.Zero)
return false;
if (bytesToRead < 2 * count)
return false;
offset += bytesToRead;
return true;
}
finally {
fs.Position = offset; // restore Position property
}
}
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