如何将字节数组转换为十六进制字符串，反之亦然？

网友回答：

性能分析

注：新领导自2015-08-20起。

我通过一些粗略的性能测试运行了各种转换方法中的每一种，一个随机句子运行（n=61，1000次迭代）和一个运行古腾堡项目文本（n=1，238，957，150次迭代）。以下是结果，大致从最快到最慢。所有测量值均以刻度为单位（10，000 个刻度 = 1 毫秒），并将所有相对注释与 [最慢] 实现进行比较。有关使用的代码，请参阅下面或测试框架存储库，我现在在其中维护用于运行此代码的代码。StopwatchStringBuilder

免責聲明

警告：不要依赖这些统计数据来获得任何具体信息;它们只是示例数据的示例运行。如果您确实需要一流的性能，请在代表您的生产需求的环境中测试这些方法，并提供代表您将使用的数据。

结果

• 按字节查找（通过CodesInChaos）（通过Airbreather添加到测试存储库中）unsafe
  • 文本：4，727.85 （105.2X）
  • 句子： 0.28 （99.7X）
• 按字节查找（通过CodesInChaos）
  • 文本：10，853.96（快 45.8 倍）
  • 句子：0.65（快 42.7 倍）
• 字节操作2（通过CodesInChaos）
  • 文本：12，967.69（快 38.4 倍）
  • 句子：0.73（快 37.9 倍）
• 字节操作（通过Waleed Eissa）
  • 文本：16，856.64（快 29.5 倍）
  • 句子：0.70（快 39.5 倍）
• 查找/移位（通过Nathan Moinvaziri）
  • 文本：23，201.23（快 21.4 倍）
  • 句子：1.24（快 22.3 倍）
• 通过 nibble 查找（通过 Brian Lambert）
  • 文本：23，879.41（快 20.8 倍）
  • 句子：1.15（快 23.9 倍）
• BitConverter（通过托马拉克）
  • 文本：113，269.34（快 4.4 倍）
  • 句子：9.98（快 2.8 倍）
• {SoapHexBinary}.ToString（通过米克罗夫特）
  • 文本：178，601.39（快 2.8 倍）
  • 句子：10.68（快 2.6 倍）
• {byte}.ToString("X2")（使用 ）（来源于威尔·迪恩的回答）foreach
  • 文本：308，805.38（快 2.4 倍）
  • 句子：16.89（快 2.4 倍）
• {byte}.ToString("X2")（使用 ，需要 System.Linq）（通过马克）{IEnumerable}.Aggregate
  • 文本：352，828.20（快 2.1 倍）
  • 句子：16.87（快 2.4 倍）
• Array.ConvertAll（使用 ）（通过威尔·迪恩）string.Join
  • 文本：675，451.57（快 1.1 倍）
  • 句子：17.95（快 2.2 倍）
• Array.ConvertAll（使用 ，需要 .NET 4.0）（通过威尔·迪恩）string.Concat
  • 文本：752，078.70（快 1.0 倍）
  • 句子：18.28（快 2.2 倍）
• {StringBuilder}.AppendFormat（使用 ）（通过托马拉克）foreach
  • 文本：672，115.77（快 1.1 倍）
  • 句子：36.82（快 1.1 倍）
• {StringBuilder}.AppendFormat（使用 ，需要 System.Linq）（来源于托马拉克的回答）{IEnumerable}.Aggregate
  • 文本：718，380.63（快 1.0 倍）
  • 句子：39.71（快 1.0 倍）

查找表在字节操作方面处于领先地位。基本上，有某种形式的预计算任何给定的半字节或字节将在十六进制中是什么。然后，当您翻录数据时，您只需查找下一部分即可查看它将是什么十六进制字符串。然后，该值以某种方式添加到生成的字符串输出中。长期以来，字节操作是性能最好的方法，一些开发人员可能更难阅读。

最好的选择仍然是找到一些具有代表性的数据，并在类似生产的环境中进行尝试。如果您有不同的内存约束，则可能更喜欢分配较少的方法，而不是速度更快但消耗更多内存的方法。

测试代码

随意使用我使用的测试代码。此处包含一个版本，但您可以随意克隆存储库并添加自己的方法。如果您发现任何有趣的内容或想帮助改进它使用的测试框架，请提交拉取请求。

1. 将新的静态方法 （） 添加到 /Tests/ConvertByteArrayToHexString/Test.cs。Func<byte[], string>
2. 将该方法的名称添加到同一类中的返回值。TestCandidates
3. 确保运行所需的输入版本、句子或文本，方法是在同一类中切换注释。GenerateTestInput
4. 点击并等待输出（在 /bin 文件夹中也会生成 HTML 转储）。F5

static string ByteArrayToHexStringViaStringJoinArrayConvertAll(byte[] bytes) {
    return string.Join(string.Empty, Array.ConvertAll(bytes, b => b.ToString("X2")));
}
static string ByteArrayToHexStringViaStringConcatArrayConvertAll(byte[] bytes) {
    return string.Concat(Array.ConvertAll(bytes, b => b.ToString("X2")));
}
static string ByteArrayToHexStringViaBitConverter(byte[] bytes) {
    string hex = BitConverter.ToString(bytes);
    return hex.Replace("-", "");
}
static string ByteArrayToHexStringViaStringBuilderAggregateByteToString(byte[] bytes) {
    return bytes.Aggregate(new StringBuilder(bytes.Length * 2), (sb, b) => sb.Append(b.ToString("X2"))).ToString();
}
static string ByteArrayToHexStringViaStringBuilderForEachByteToString(byte[] bytes) {
    StringBuilder hex = new StringBuilder(bytes.Length * 2);
    foreach (byte b in bytes)
        hex.Append(b.ToString("X2"));
    return hex.ToString();
}
static string ByteArrayToHexStringViaStringBuilderAggregateAppendFormat(byte[] bytes) {
    return bytes.Aggregate(new StringBuilder(bytes.Length * 2), (sb, b) => sb.AppendFormat("{0:X2}", b)).ToString();
}
static string ByteArrayToHexStringViaStringBuilderForEachAppendFormat(byte[] bytes) {
    StringBuilder hex = new StringBuilder(bytes.Length * 2);
    foreach (byte b in bytes)
        hex.AppendFormat("{0:X2}", b);
    return hex.ToString();
}
static string ByteArrayToHexViaByteManipulation(byte[] bytes) {
    char[] c = new char[bytes.Length * 2];
    byte b;
    for (int i = 0; i < bytes.Length; i++) {
        b = ((byte)(bytes[i] >> 4));
        c[i * 2] = (char)(b > 9 ? b + 0x37 : b + 0x30);
        b = ((byte)(bytes[i] & 0xF));
        c[i * 2 + 1] = (char)(b > 9 ? b + 0x37 : b + 0x30);
    }
    return new string(c);
}
static string ByteArrayToHexViaByteManipulation2(byte[] bytes) {
    char[] c = new char[bytes.Length * 2];
    int b;
    for (int i = 0; i < bytes.Length; i++) {
        b = bytes[i] >> 4;
        c[i * 2] = (char)(55 + b + (((b - 10) >> 31) & -7));
        b = bytes[i] & 0xF;
        c[i * 2 + 1] = (char)(55 + b + (((b - 10) >> 31) & -7));
    }
    return new string(c);
}
static string ByteArrayToHexViaSoapHexBinary(byte[] bytes) {
    SoapHexBinary soapHexBinary = new SoapHexBinary(bytes);
    return soapHexBinary.ToString();
}
static string ByteArrayToHexViaLookupAndShift(byte[] bytes) {
    StringBuilder result = new StringBuilder(bytes.Length * 2);
    string hexAlphabet = "0123456789ABCDEF";
    foreach (byte b in bytes) {
        result.Append(hexAlphabet[(int)(b >> 4)]);
        result.Append(hexAlphabet[(int)(b & 0xF)]);
    }
    return result.ToString();
}
static readonly uint* _lookup32UnsafeP = (uint*)GCHandle.Alloc(_Lookup32, GCHandleType.Pinned).AddrOfPinnedObject();
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;
}
static uint[] _Lookup32 = Enumerable.Range(0, 255).Select(i => {
    string s = i.ToString("X2");
    return ((uint)s[0]) + ((uint)s[1] << 16);
}).ToArray();
static string ByteArrayToHexViaLookupPerByte(byte[] bytes) {
    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);
}
static string ByteArrayToHexViaLookup(byte[] bytes) {
    string[] hexStringTable = new string[] {
        "00", "01", "02", "03", "04", "05", "06", "07", "08", "09", "0A", "0B", "0C", "0D", "0E", "0F",
        "10", "11", "12", "13", "14", "15", "16", "17", "18", "19", "1A", "1B", "1C", "1D", "1E", "1F",
        "20", "21", "22", "23", "24", "25", "26", "27", "28", "29", "2A", "2B", "2C", "2D", "2E", "2F",
        "30", "31", "32", "33", "34", "35", "36", "37", "38", "39", "3A", "3B", "3C", "3D", "3E", "3F",
        "40", "41", "42", "43", "44", "45", "46", "47", "48", "49", "4A", "4B", "4C", "4D", "4E", "4F",
        "50", "51", "52", "53", "54", "55", "56", "57", "58", "59", "5A", "5B", "5C", "5D", "5E", "5F",
        "60", "61", "62", "63", "64", "65", "66", "67", "68", "69", "6A", "6B", "6C", "6D", "6E", "6F",
        "70", "71", "72", "73", "74", "75", "76", "77", "78", "79", "7A", "7B", "7C", "7D", "7E", "7F",
        "80", "81", "82", "83", "84", "85", "86", "87", "88", "89", "8A", "8B", "8C", "8D", "8E", "8F",
        "90", "91", "92", "93", "94", "95", "96", "97", "98", "99", "9A", "9B", "9C", "9D", "9E", "9F",
        "A0", "A1", "A2", "A3", "A4", "A5", "A6", "A7", "A8", "A9", "AA", "AB", "AC", "AD", "AE", "AF",
        "B0", "B1", "B2", "B3", "B4", "B5", "B6", "B7", "B8", "B9", "BA", "BB", "BC", "BD", "BE", "BF",
        "C0", "C1", "C2", "C3", "C4", "C5", "C6", "C7", "C8", "C9", "CA", "CB", "CC", "CD", "CE", "CF",
        "D0", "D1", "D2", "D3", "D4", "D5", "D6", "D7", "D8", "D9", "DA", "DB", "DC", "DD", "DE", "DF",
        "E0", "E1", "E2", "E3", "E4", "E5", "E6", "E7", "E8", "E9", "EA", "EB", "EC", "ED", "EE", "EF",
        "F0", "F1", "F2", "F3", "F4", "F5", "F6", "F7", "F8", "F9", "FA", "FB", "FC", "FD", "FE", "FF",
    };
    StringBuilder result = new StringBuilder(bytes.Length * 2);
    foreach (byte b in bytes) {
        result.Append(hexStringTable[b]);
    }
    return result.ToString();
}

更新日期 （2010-01-13）

瓦利德对分析的回答补充道。相当快。

更新日期 （2011-10-05）

添加了完整性变体（需要 .NET 4.0）。与版本相当。string.ConcatArray.ConvertAllstring.Join

更新日期 （2012-02-05）

测试存储库包括更多变体，例如 .没有人会破坏任何结果。 比 更快，例如，但仍然获胜。StringBuilder.Append(b.ToString("X2"))foreach{IEnumerable}.AggregateBitConverter

更新日期 （2012-04-03）

添加了Mykroft对分析的回答，该答案占据了第三名。SoapHexBinary

更新日期 （2013-01-15）

添加了 CodesInChaos 的字节操作答案，该答案占据了第一名（在大块文本上有很大的优势）。

更新日期 （2013-05-23）

添加了Nathan Moinvaziri的查找答案和Brian Lambert博客的变体。两者都相当快，但在我使用的测试机器（AMD Phenom 9750）上并不领先。

更新日期 （2014-07-31）

添加了@CodesInChaos新的基于字节的查找答案。它似乎在句子测试和全文测试中都处于领先地位。

更新日期 （2015-08-20）

在此答案的存储库中添加了空气呼吸器的优化和变体。如果你想玩不安全的游戏，你可以在短字符串和大文本上获得比之前任何顶级赢家更大的性能提升。unsafe

网友回答：

可以从 .NET 5 开始使用。
还有一种反向操作的方法：。Convert.ToHexStringConvert.FromHexString

对于较旧版本的 .NET，可以使用：

public static string ByteArrayToString(byte[] ba)
{
  StringBuilder hex = new StringBuilder(ba.Length * 2);
  foreach (byte b in ba)
    hex.AppendFormat("{0:x2}", b);
  return hex.ToString();
}

艺术

public static string ByteArrayToString(byte[] ba)
{
  return BitConverter.ToString(ba).Replace("-","");
}

这样做还有更多变体，例如这里。

反向转换将如下所示：

public static byte[] StringToByteArray(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;
}

结合使用是最佳选择。有关详细信息，请参阅此答案。如果您需要更好的性能，则必须在放弃之前避免。SubstringConvert.ToByteConvert.ToByteSubString

网友回答：

有一个名为SoapHexBinary的类，它完全可以做你想要的。

using System.Runtime.Remoting.Metadata.W3cXsd2001;

public static byte[] GetStringToBytes(string value)
{
    SoapHexBinary shb = SoapHexBinary.Parse(value);
    return shb.Value;
}

public static string GetBytesToString(byte[] value)
{
    SoapHexBinary shb = new SoapHexBinary(value);
    return shb.ToString();
}