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
具有扩展支持的基本解决方案
public static class Utils
{
public static byte[] ToBin(this string hex)
{
int NumberChars = hex.Length;
byte[] bytes = new byte[NumberChars / 2];
for (int i = 0; i < NumberChars; i += 2)
bytes[i / 2] = Convert.ToByte(hex.Substring(i, 2), 16);
return bytes;
}
public static string ToHex(this byte[] ba)
{
return BitConverter.ToString(ba).Replace("-", "");
}
}
并像下面那样使用这个类
byte[] arr1 = new byte[] { 1, 2, 3 };
string hex1 = arr1.ToHex();
byte[] arr2 = hex1.ToBin();
其他回答
为什么要让它变得复杂？这在Visual Studio 2008中很简单：
C#:
string hex = BitConverter.ToString(YourByteArray).Replace("-", "");
VB:
Dim hex As String = BitConverter.ToString(YourByteArray).Replace("-", "")
这是我的尝试。我创建了一对扩展类来扩展字符串和字节。在大文件测试中，性能与Byte Manipulation 2相当。
下面的ToHexString代码是查找和移位算法的优化实现。它与Behrooz的方法几乎相同，但使用foreach进行迭代，计数器比显式索引更快。
在我的机器上，它排在Byte Manipulation 2之后，排在第二位，是非常可读的代码。以下测试结果也值得关注：
ToHexStringCharArrayWithCharArrayLookup：41589.69平均刻度（超过1000次），1.5倍ToHexStringCharArrayWithStringLookup:50764.06平均滴答（超过1000次），1.2XToHexStringStringBuilderWithCharArrayLookup:62812.87平均滴答（超过1000次），1.0X
根据上述结果，可以得出以下结论：
索引到字符串以执行查找与char数组在大型文件测试中非常重要。使用已知容量的StringBuilder与使用字符的惩罚创建字符串的已知大小的数组甚至更重要。
代码如下：
using System;
namespace ConversionExtensions
{
public static class ByteArrayExtensions
{
private readonly static char[] digits = new char[] { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F' };
public static string ToHexString(this byte[] bytes)
{
char[] hex = new char[bytes.Length * 2];
int index = 0;
foreach (byte b in bytes)
{
hex[index++] = digits[b >> 4];
hex[index++] = digits[b & 0x0F];
}
return new string(hex);
}
}
}
using System;
using System.IO;
namespace ConversionExtensions
{
public static class StringExtensions
{
public static byte[] ToBytes(this string hexString)
{
if (!string.IsNullOrEmpty(hexString) && hexString.Length % 2 != 0)
{
throw new FormatException("Hexadecimal string must not be empty and must contain an even number of digits to be valid.");
}
hexString = hexString.ToUpperInvariant();
byte[] data = new byte[hexString.Length / 2];
for (int index = 0; index < hexString.Length; index += 2)
{
int highDigitValue = hexString[index] <= '9' ? hexString[index] - '0' : hexString[index] - 'A' + 10;
int lowDigitValue = hexString[index + 1] <= '9' ? hexString[index + 1] - '0' : hexString[index + 1] - 'A' + 10;
if (highDigitValue < 0 || lowDigitValue < 0 || highDigitValue > 15 || lowDigitValue > 15)
{
throw new FormatException("An invalid digit was encountered. Valid hexadecimal digits are 0-9 and A-F.");
}
else
{
byte value = (byte)((highDigitValue << 4) | (lowDigitValue & 0x0F));
data[index / 2] = value;
}
}
return data;
}
}
}
下面是当我将代码放在我机器上的@patridge测试项目中时得到的测试结果。我还添加了一个从十六进制转换为字节数组的测试。使用我的代码的测试运行是ByteArrayToHexViaOptimizedLookupAndShift和HexToByteArrayViaByteManipulation。HexToByteArrayViaConvertToByte取自XXXX。HexToByteArrayViaSoapHexBinary是@Mykroft的答案。
Intel Pentium III Xeon处理器核心：4<br/>当前时钟速度：1576<br/>最大时钟速度：3092<br/>将字节数组转换为十六进制字符串表示ByteArrayToHexViaByteManipulation2:39366.64平均滴答（超过1000次），22.4倍ByteArrayToHexViaOptimizedLookupAndShift：41588.64平均刻度（超过1000次），21.2倍ByteArrayToHexViaLookup：55509.56次平均点击（超过1000次），15.9倍ByteArrayToHexViaByteManipulation:65349.12平均刻度（超过1000次），13.5XByteArrayToHexViaLookupAndShift：86926.87平均刻度（超过1000运行），10.2XByteArrayToHexStringViaBitConverter:平均139353.73滴答声（超过1000次），6.3XByteArrayToHexViaSoapHexBinary：314598.77平均刻度（超过1000次），2.8XByteArrayToHexStringViaStringBuilderForEachByteToString:344264.63平均刻度（超过1000次），2.6XByteArrayToHexStringViaStringBuilderAggregateByteToString:382623.44平均滴答声（超过1000次），2.3XByteArrayToHexStringViaStringBuilderForEachAppend格式：818111.95平均滴答声（超过1000次），1.1倍ByteArrayToHexStringViaStringConcatArray ConvertAll:839424.84平均值滴答声（超过1000次），1.1XByteArrayToHexStringViaStringBuilderAggregateAppend格式：867303.98平均刻度（超过1000次），1.0XByteArrayToHexStringViaStringJoinArray ConvertAll:平均882710.28滴答声（超过1000次），1.0X
安全版本：
public static class HexHelper
{
[System.Diagnostics.Contracts.Pure]
public static string ToHex(this byte[] value)
{
if (value == null)
throw new ArgumentNullException("value");
const string hexAlphabet = @"0123456789ABCDEF";
var chars = new char[checked(value.Length * 2)];
unchecked
{
for (int i = 0; i < value.Length; i++)
{
chars[i * 2] = hexAlphabet[value[i] >> 4];
chars[i * 2 + 1] = hexAlphabet[value[i] & 0xF];
}
}
return new string(chars);
}
[System.Diagnostics.Contracts.Pure]
public static byte[] FromHex(this string value)
{
if (value == null)
throw new ArgumentNullException("value");
if (value.Length % 2 != 0)
throw new ArgumentException("Hexadecimal value length must be even.", "value");
unchecked
{
byte[] result = new byte[value.Length / 2];
for (int i = 0; i < result.Length; i++)
{
// 0(48) - 9(57) -> 0 - 9
// A(65) - F(70) -> 10 - 15
int b = value[i * 2]; // High 4 bits.
int val = ((b - '0') + ((('9' - b) >> 31) & -7)) << 4;
b = value[i * 2 + 1]; // Low 4 bits.
val += (b - '0') + ((('9' - b) >> 31) & -7);
result[i] = checked((byte)val);
}
return result;
}
}
}
不安全版本适用于那些喜欢性能且不怕不安全的人。ToHex快35%，FromHex快10%。
public static class HexUnsafeHelper
{
[System.Diagnostics.Contracts.Pure]
public static unsafe string ToHex(this byte[] value)
{
if (value == null)
throw new ArgumentNullException("value");
const string alphabet = @"0123456789ABCDEF";
string result = new string(' ', checked(value.Length * 2));
fixed (char* alphabetPtr = alphabet)
fixed (char* resultPtr = result)
{
char* ptr = resultPtr;
unchecked
{
for (int i = 0; i < value.Length; i++)
{
*ptr++ = *(alphabetPtr + (value[i] >> 4));
*ptr++ = *(alphabetPtr + (value[i] & 0xF));
}
}
}
return result;
}
[System.Diagnostics.Contracts.Pure]
public static unsafe byte[] FromHex(this string value)
{
if (value == null)
throw new ArgumentNullException("value");
if (value.Length % 2 != 0)
throw new ArgumentException("Hexadecimal value length must be even.", "value");
unchecked
{
byte[] result = new byte[value.Length / 2];
fixed (char* valuePtr = value)
{
char* valPtr = valuePtr;
for (int i = 0; i < result.Length; i++)
{
// 0(48) - 9(57) -> 0 - 9
// A(65) - F(70) -> 10 - 15
int b = *valPtr++; // High 4 bits.
int val = ((b - '0') + ((('9' - b) >> 31) & -7)) << 4;
b = *valPtr++; // Low 4 bits.
val += (b - '0') + ((('9' - b) >> 31) & -7);
result[i] = checked((byte)val);
}
}
return result;
}
}
}
顺便提一下对于每次调用的转换函数错误时初始化字母表的基准测试，字母表必须是常量（对于字符串）或静态只读（对于字符[]）。然后，基于字母表的字节[]到字符串的转换变得和字节操作版本一样快。
当然，测试必须在Release中编译（带有优化），并关闭调试选项“抑制JIT优化”（如果代码必须可调试，则“仅启用我的代码”也是如此）。
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。
这里不想赘述很多答案，但我发现了一个十六进制字符串解析器的相当优化（比公认的好4.5倍）、简单的实现。首先，我的测试输出（第一批是我的实现）：
Give me that string:
04c63f7842740c77e545bb0b2ade90b384f119f6ab57b680b7aa575a2f40939f
Time to parse 100,000 times: 50.4192 ms
Result as base64: BMY/eEJ0DHflRbsLKt6Qs4TxGfarV7aAt6pXWi9Ak58=
BitConverter'd: 04-C6-3F-78-42-74-0C-77-E5-45-BB-0B-2A-DE-90-B3-84-F1-19-F6-AB-5
7-B6-80-B7-AA-57-5A-2F-40-93-9F
Accepted answer: (StringToByteArray)
Time to parse 100000 times: 233.1264ms
Result as base64: BMY/eEJ0DHflRbsLKt6Qs4TxGfarV7aAt6pXWi9Ak58=
BitConverter'd: 04-C6-3F-78-42-74-0C-77-E5-45-BB-0B-2A-DE-90-B3-84-F1-19-F6-AB-5
7-B6-80-B7-AA-57-5A-2F-40-93-9F
With Mono's implementation:
Time to parse 100000 times: 777.2544ms
Result as base64: BMY/eEJ0DHflRbsLKt6Qs4TxGfarV7aAt6pXWi9Ak58=
BitConverter'd: 04-C6-3F-78-42-74-0C-77-E5-45-BB-0B-2A-DE-90-B3-84-F1-19-F6-AB-5
7-B6-80-B7-AA-57-5A-2F-40-93-9F
With SoapHexBinary:
Time to parse 100000 times: 845.1456ms
Result as base64: BMY/eEJ0DHflRbsLKt6Qs4TxGfarV7aAt6pXWi9Ak58=
BitConverter'd: 04-C6-3F-78-42-74-0C-77-E5-45-BB-0B-2A-DE-90-B3-84-F1-19-F6-AB-5
7-B6-80-B7-AA-57-5A-2F-40-93-9F
base64和“BitConverter'd”行用于测试正确性。请注意，它们是相等的。
实施：
public static byte[] ToByteArrayFromHex(string hexString)
{
if (hexString.Length % 2 != 0) throw new ArgumentException("String must have an even length");
var array = new byte[hexString.Length / 2];
for (int i = 0; i < hexString.Length; i += 2)
{
array[i/2] = ByteFromTwoChars(hexString[i], hexString[i + 1]);
}
return array;
}
private static byte ByteFromTwoChars(char p, char p_2)
{
byte ret;
if (p <= '9' && p >= '0')
{
ret = (byte) ((p - '0') << 4);
}
else if (p <= 'f' && p >= 'a')
{
ret = (byte) ((p - 'a' + 10) << 4);
}
else if (p <= 'F' && p >= 'A')
{
ret = (byte) ((p - 'A' + 10) << 4);
} else throw new ArgumentException("Char is not a hex digit: " + p,"p");
if (p_2 <= '9' && p_2 >= '0')
{
ret |= (byte) ((p_2 - '0'));
}
else if (p_2 <= 'f' && p_2 >= 'a')
{
ret |= (byte) ((p_2 - 'a' + 10));
}
else if (p_2 <= 'F' && p_2 >= 'A')
{
ret |= (byte) ((p_2 - 'A' + 10));
} else throw new ArgumentException("Char is not a hex digit: " + p_2, "p_2");
return ret;
}
我尝试了一些不安全的东西，并将（显然是冗余的）字符移动到另一个方法来蚕食if序列，但这是最快的。
（我承认这回答了一半的问题。我觉得字符串->字节[]转换不足，而字节[]->字符串角度似乎被很好地覆盖了。因此，这个答案。）
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