如何将字节数组转换为十六进制字符串，反之亦然？
当前回答
我没有得到你建议的代码，Olipro。hex[i]+hex[i+1]显然返回了int。
然而，我确实从Waleeds代码中得到了一些提示，并将其结合在一起，取得了一些成功。这很难看，但根据我的测试（使用patricges测试机制），与其他测试相比，它似乎有1/3的时间在工作和执行。取决于输入大小。切换？：s首先将0-9分隔开可能会产生稍微更快的结果，因为数字比字母多。
public static byte[] StringToByteArray2(string hex)
{
byte[] bytes = new byte[hex.Length/2];
int bl = bytes.Length;
for (int i = 0; i < bl; ++i)
{
bytes[i] = (byte)((hex[2 * i] > 'F' ? hex[2 * i] - 0x57 : hex[2 * i] > '9' ? hex[2 * i] - 0x37 : hex[2 * i] - 0x30) << 4);
bytes[i] |= (byte)(hex[2 * i + 1] > 'F' ? hex[2 * i + 1] - 0x57 : hex[2 * i + 1] > '9' ? hex[2 * i + 1] - 0x37 : hex[2 * i + 1] - 0x30);
}
return bytes;
}
其他回答
从微软的开发人员那里，一个很好的、简单的转换：
public static string ByteArrayToString(byte[] ba)
{
// Concatenate the bytes into one long string
return ba.Aggregate(new StringBuilder(32),
(sb, b) => sb.Append(b.ToString("X2"))
).ToString();
}
虽然上面的内容简洁紧凑，但性能狂热者会使用枚举器对此尖叫不已。通过Tomalak原始答案的改进版本，您可以获得最佳性能：
public static string ByteArrayToString(byte[] ba)
{
StringBuilder hex = new StringBuilder(ba.Length * 2);
for(int i=0; i < ba.Length; i++) // <-- Use for loop is faster than foreach
hex.Append(ba[i].ToString("X2")); // <-- ToString is faster than AppendFormat
return hex.ToString();
}
这是迄今为止我在这里看到的所有例程中速度最快的。不要只相信我的话…对每个例程进行性能测试并自行检查其CIL代码。
为了方便以后复制和粘贴，将几个答案合并到一个类中：
/// <summary>
/// Extension methods to quickly convert byte array to string and back.
/// </summary>
public static class HexConverter
{
/// <summary>
/// Map values to hex digits
/// </summary>
private static readonly char[] HexDigits =
{
'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F'
};
/// <summary>
/// Map 56 characters between ['0', 'F'] to their hex equivalents, and set invalid characters
/// such that they will overflow byte to fail conversion.
/// </summary>
private static readonly ushort[] HexValues =
{
0x0000, 0x0001, 0x0002, 0x0003, 0x0004, 0x0005, 0x0006, 0x0007, 0x0008, 0x0009, 0x0100, 0x0100, 0x0100, 0x0100, 0x0100, 0x0100, 0x0100,
0x000A, 0x000B, 0x000C, 0x000D, 0x000E, 0x000F, 0x0100, 0x0100, 0x0100, 0x0100, 0x0100, 0x0100, 0x0100, 0x0100, 0x0100, 0x0100, 0x0100,
0x0100, 0x0100, 0x0100, 0x0100, 0x0100, 0x0100, 0x0100, 0x0100, 0x0100, 0x0100, 0x0100, 0x0100, 0x0100, 0x0100, 0x0100, 0x000A, 0x000B,
0x000C, 0x000D, 0x000E, 0x000F
};
/// <summary>
/// Empty byte array
/// </summary>
private static readonly byte[] Empty = new byte[0];
/// <summary>
/// Convert a byte array to a hexadecimal string.
/// </summary>
/// <param name="bytes">
/// The input byte array.
/// </param>
/// <returns>
/// A string of hexadecimal digits.
/// </returns>
public static string ToHexString(this byte[] bytes)
{
var c = new char[bytes.Length * 2];
for (int i = 0, j = 0; i < bytes.Length; i++)
{
c[j++] = HexDigits[bytes[i] >> 4];
c[j++] = HexDigits[bytes[i] & 0x0F];
}
return new string(c);
}
/// <summary>
/// Parse a string of hexadecimal digits into a byte array.
/// </summary>
/// <param name="hexadecimalString">
/// The hexadecimal string.
/// </param>
/// <returns>
/// The parsed <see cref="byte[]"/> array.
/// </returns>
/// <exception cref="ArgumentException">
/// The input string either contained invalid characters, or was of an odd length.
/// </exception>
public static byte[] ToByteArray(string hexadecimalString)
{
if (!TryParse(hexadecimalString, out var value))
{
throw new ArgumentException("Invalid hexadecimal string", nameof(hexadecimalString));
}
return value;
}
/// <summary>
/// Parse a hexadecimal string to bytes
/// </summary>
/// <param name="hexadecimalString">
/// The hexadecimal string, which must be an even number of characters.
/// </param>
/// <param name="value">
/// The parsed value if successful.
/// </param>
/// <returns>
/// True if successful.
/// </returns>
public static bool TryParse(string hexadecimalString, out byte[] value)
{
if (hexadecimalString.Length == 0)
{
value = Empty;
return true;
}
if (hexadecimalString.Length % 2 != 0)
{
value = Empty;
return false;
}
try
{
value = new byte[hexadecimalString.Length / 2];
for (int i = 0, j = 0; j < hexadecimalString.Length; i++)
{
value[i] = (byte)((HexValues[hexadecimalString[j++] - '0'] << 4)
| HexValues[hexadecimalString[j++] - '0']);
}
return true;
}
catch (OverflowException)
{
value = Empty;
return false;
}
}
}
如果性能很重要，这里有一个优化的解决方案：
static readonly char[] _hexDigits = "0123456789abcdef".ToCharArray();
public static string ToHexString(this byte[] bytes)
{
char[] digits = new char[bytes.Length * 2];
for (int i = 0; i < bytes.Length; i++)
{
int d1, d2;
d1 = Math.DivRem(bytes[i], 16, out d2);
digits[2 * i] = _hexDigits[d1];
digits[2 * i + 1] = _hexDigits[d2];
}
return new string(digits);
}
它比BitConverter.ToString快2.5倍，比BitConverter.ToString+删除“-”字符快7倍。
另一种基于查找表的方法。该方法只为每个字节使用一个查找表，而不是为每个半字节使用查找表。
private static readonly uint[] _lookup32 = CreateLookup32();
private static uint[] CreateLookup32()
{
var result = new uint[256];
for (int i = 0; i < 256; i++)
{
string s=i.ToString("X2");
result[i] = ((uint)s[0]) + ((uint)s[1] << 16);
}
return result;
}
private static string ByteArrayToHexViaLookup32(byte[] bytes)
{
var lookup32 = _lookup32;
var result = new char[bytes.Length * 2];
for (int i = 0; i < bytes.Length; i++)
{
var val = lookup32[bytes[i]];
result[2*i] = (char)val;
result[2*i + 1] = (char) (val >> 16);
}
return new string(result);
}
我还使用查找表中的ushort、struct｛char X1，X2｝、struct{byte X1，X2}测试了这个变体。
根据编译目标（x86、X64）的不同，它们要么具有大致相同的性能，要么稍慢于此变体。
为了获得更高的性能，其不安全的兄弟：
private static readonly uint[] _lookup32Unsafe = CreateLookup32Unsafe();
private static readonly uint* _lookup32UnsafeP = (uint*)GCHandle.Alloc(_lookup32Unsafe,GCHandleType.Pinned).AddrOfPinnedObject();
private static uint[] CreateLookup32Unsafe()
{
var result = new uint[256];
for (int i = 0; i < 256; i++)
{
string s=i.ToString("X2");
if(BitConverter.IsLittleEndian)
result[i] = ((uint)s[0]) + ((uint)s[1] << 16);
else
result[i] = ((uint)s[1]) + ((uint)s[0] << 16);
}
return result;
}
public static string ByteArrayToHexViaLookup32Unsafe(byte[] bytes)
{
var lookupP = _lookup32UnsafeP;
var result = new char[bytes.Length * 2];
fixed(byte* bytesP = bytes)
fixed (char* resultP = result)
{
uint* resultP2 = (uint*)resultP;
for (int i = 0; i < bytes.Length; i++)
{
resultP2[i] = lookupP[bytesP[i]];
}
}
return new string(result);
}
或者如果您认为可以直接写入字符串：
public static string ByteArrayToHexViaLookup32UnsafeDirect(byte[] bytes)
{
var lookupP = _lookup32UnsafeP;
var result = new string((char)0, bytes.Length * 2);
fixed (byte* bytesP = bytes)
fixed (char* resultP = result)
{
uint* resultP2 = (uint*)resultP;
for (int i = 0; i < bytes.Length; i++)
{
resultP2[i] = lookupP[bytesP[i]];
}
}
return result;
}
这个问题也可以使用查找表来解决。这将需要编码器和解码器的少量静态存储器。然而，这种方法很快：
编码器表512字节或1024字节（两次大小写（如果是大写和小写）需要）解码器表256字节或64 KiB（单个字符查找或双字符查找）
我的解决方案使用1024字节作为编码表，256字节用于解码。
解码
private static readonly byte[] LookupTable = new byte[] {
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
0xFF, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
0xFF, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF
};
private static byte Lookup(char c)
{
var b = LookupTable[c];
if (b == 255)
throw new IOException("Expected a hex character, got " + c);
return b;
}
public static byte ToByte(char[] chars, int offset)
{
return (byte)(Lookup(chars[offset]) << 4 | Lookup(chars[offset + 1]));
}
编码
private static readonly char[][] LookupTableUpper;
private static readonly char[][] LookupTableLower;
static Hex()
{
LookupTableLower = new char[256][];
LookupTableUpper = new char[256][];
for (var i = 0; i < 256; i++)
{
LookupTableLower[i] = i.ToString("x2").ToCharArray();
LookupTableUpper[i] = i.ToString("X2").ToCharArray();
}
}
public static char[] ToCharLower(byte[] b, int bOffset)
{
return LookupTableLower[b[bOffset]];
}
public static char[] ToCharUpper(byte[] b, int bOffset)
{
return LookupTableUpper[b[bOffset]];
}
比较
StringBuilderToStringFromBytes: 106148
BitConverterToStringFromBytes: 15783
ArrayConvertAllToStringFromBytes: 54290
ByteManipulationToCharArray: 8444
TableBasedToCharArray: 5651 *
*这个解决方案
Note
在解码过程中，可能会发生IOException和IndexOutOfRangeException（如果字符的值太高>256）。应该实现对流或数组进行去/编码的方法，这只是概念的证明。
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