2D字节数组可以做成一个巨大的连续字节数组吗？

Question

我的内存中有一个非常大的 2D 字节数组，

byte MyBA = new byte[int.MaxValue][10];

有没有什么方法（可能不安全）可以让 C# 认为这是一个巨大的连续字节数组？我想这样做，以便可以将其传递给 MemoryStream，然后传递给 BinaryReader。

MyReader = new BinaryReader(MemoryStream(*MyBA)) //Syntax obviously made-up here

Answer 1

我不相信 .NET 提供了这一点，但实现您自己的 System.IO.Stream 实现应该相当容易，它可以无缝切换后备数组。以下是（未经测试的）基础知识：

public class MultiArrayMemoryStream: System.IO.Stream
{
    byte[][] _arrays;
    long _position;
    int _arrayNumber;
    int _posInArray;

    public MultiArrayMemoryStream(byte[][] arrays){
        _arrays = arrays;
        _position = 0;
        _arrayNumber = 0;
        _posInArray = 0;
    }

    public override int Read(byte[] buffer, int offset, int count){
        int read = 0;
        while(read<count){
            if(_arrayNumber>=_arrays.Length){
                return read;
            }
            if(count-read <= _arrays[_arrayNumber].Length - _posInArray){
                Buffer.BlockCopy(_arrays[_arrayNumber], _posInArray, buffer, offset+read, count-read);
                _posInArray+=count-read;
                            _position+=count-read;
                read=count;
            }else{
                Buffer.BlockCopy(_arrays[_arrayNumber], _posInArray, buffer, offset+read, _arrays[_arrayNumber].Length - _posInArray);
                read+=_arrays[_arrayNumber].Length - _posInArray;
                            _position+=_arrays[_arrayNumber].Length - _posInArray;
                _arrayNumber++;
                _posInArray=0;
            }
        }
        return count;
    }

    public override long Length{
        get {
            long res = 0;
            for(int i=0;i<_arrays.Length;i++){
                res+=_arrays[i].Length;
            }
            return res;
        }
    }

    public override long Position{
        get { return _position; }
        set { throw new NotSupportedException(); }
    }

    public override bool CanRead{
        get { return true; }
    }

    public override bool CanSeek{
        get { return false; }
    }

    public override bool CanWrite{
        get { return false; }
    }

    public override void Flush(){
    }

    public override void Seek(long offset, SeekOrigin origin){
        throw new NotSupportedException();
    }

    public override void SetLength(long value){
        throw new NotSupportedException();
    }

    public override void Write(byte[] buffer, int offset, int count){
        throw new NotSupportedException();
    }       
}

解决 2^31 字节大小限制的另一种方法是 UnmanagedMemoryStream 在非托管内存缓冲区（可能与操作系统支持的大小相同）之上实现 System.IO.Stream。像这样的东西可能会起作用（未经测试）：

var fileStream = new FileStream("data", 
  FileMode.Open, 
  FileAccess.Read, 
  FileShare.Read, 
  16 * 1024, 
  FileOptions.SequentialScan);
long length = fileStream.Length;
IntPtr buffer = Marshal.AllocHGlobal(new IntPtr(length));
var memoryStream = new UnmanagedMemoryStream((byte*) buffer.ToPointer(), length, length, FileAccess.ReadWrite);
fileStream.CopyTo(memoryStream);
memoryStream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
// work with the UnmanagedMemoryStream
Marshal.FreeHGlobal(buffer);

Answer 2

同意。无论如何，数组大小本身有限制。

如果您确实需要在流中操作大型数组，请编写自定义内存流类。

Answer 3

我认为您可以使用以下方法使用线性结构而不是二维结构。

您可以使用 byte[int.MaxValue*10]，而不是 byte[int.MaxValue][10]。您可以将 [4,5] 处的项目寻址为 int.MaxValue*(4-1)+(5-1)。 （一般公式为（i-1）*列数+（j-1）。

当然您可以使用其他约定。

Answer 4

如果我正确理解你的问题，那么你有一个巨大的文件想要读入内存然后处理。但你不能这样做，因为文件中的数据量超过了任何一维数组的数据量。

您提到速度很重要，并且您有多个并行运行的线程来尽快处理数据。如果您无论如何都必须对每个线程的数据进行分区，为什么不根据覆盖所有内容所需的 byte[int.MaxValue] 缓冲区数量来确定线程数量呢？

Answer 5

您可以创建一个内存流，然后使用方法 写入

编辑：
MemoryStream 的限制当然是应用程序存在的内存量。也许有一个限制，但如果您需要更多内存，那么您应该考虑修改您的整体架构。例如，您可以分块处理数据，或者可以对文件执行交换机制。

Answer 6

如果您使用的是 Framework 4.0，则可以选择使用内存映射文件。内存映射文件可以由物理文件或 Windows 交换文件支持。内存映射文件就像内存中的流一样，在需要时透明地与后备存储交换数据。

如果您没有使用 Framework 4.0，您仍然可以使用此选项，但您需要编写自己的包装器或找到现有的包装器。我希望代码项目上有很多内容。