C# 네트워크 통신을 위한 BitConverter 클래스 이해

 

이번 포스팅은 바이트 배열로 통신을 하면서 알게 된

BitConverter 클래스에 대해 정리하였습니다. 

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| BitConverter 클래스 

'BitConverter' 클래스는 다양한 데이터 형식을 바이트 배열로 변환하거나

바이트 배열을 다양한 데이터 형식으로 변환할 수 있게 하는 클래스입니다.

이 클래스를 통해 정수, 부동 소수점, 문자 등의 데이터를 

바이트 배열로 표현하고 바이트 배열에서 원래 데이터 형식으로 되돌릴 수 있습니다.

 

그래서 저는 이 클래스로 모듈과 TCP/IP 통신을 통해 

데이터를 주고받았고 그 데이터들을 바이트화 하고 다시 float형으로 만들어 

통신을 하는 클래스를 구현했지만 BitConverter 클래스에 대해 정리해보려고 합니다.

 

| BitConverter.GetBytes() 메서드 

GetBytes() 메서드는 정수 값을 바이트 배열로 변환하는 메서드입니다.

 

예시)

int addr = 14980;
byte[] byteArray = BitConverter.GetBytes(addr);

Console.WriteLine("int Addr : " + addr); : 결과 14980
Console.Write("byte Addr : ");
for (int i = 0; i < byteArray.Length; i++)
{
	Console.Write(byteArray[i].ToString()+' '); // 결과 : 132 58 0 0
}

 

정수인 addr 변수 14980을 byte 배열로 변환하여 

결과 값을 확인하니 132, 58, 0, 0의 바이트 배열로 담기는 것을 확인할 수 있습니다.

 

| BitConverter.ToInt32() 메서드 

ToInt32() 메서드는 바이트 배열에서 부호 있는 정수 값을 읽어옵니다.

 

예시)

byte[] byteArray = { 0x84, 0x3A, 0x00, 0x00 };
int number = BitConverter.ToInt32(byteArray, 0);

Console.Write("byte Addr : ");
for (int i = 0; i < byteArray.Length; i++)
{
    Console.Write(byteArray[i].ToString() + ' '); // 결과 : 132 58 0 0
}
Console.WriteLine();
Console.WriteLine("int Addr : " + number); // 결과 : 14980

 

이번에는 byteArrary에 14980의 16진수 값을 바이트 배열에 담았고

그 바이트 배열을 다시 int 값으로 바꿨습니다. 

같은 값이 담기는 것을 확인할 수 있습니다.

 

| BitConverter.ToSingle() 메서드

ToSingle() 메서드는 바이트 배열을 float 타입으로 변환해 주는 기능입니다.

특히, 네트워크를 통해 전송된 데이터나 바이너리 파일 형식으로 저장된 데이터를

읽어야 할 때 ToSingle() 메서드를 사용합니다.

 

| ToSingle 메서드 사용 방법

ToSingle 메서드는 변환한 바이트 배열(byte[])과

바이트 배열 내에서 변환을 시작할 위치의 인덱스(int)를 매개변수로 받습니다. 

그리고 변환된 float 값을 반환합니다.

예시를 통해 알아보겠습니다.

 

예시)

byte[] bytes = {0x00, 0x00, 0x80, 0x3F}; // 이 바이트 배열은 1.0f를 나타냅니다.
float result = BitConverter.ToSingle(bytes, 0);
Console.WriteLine(result); // 출력: 1

 

하지만 ToSingle 메서드의 변환 과정에서 주의할 점이 있습니다.

 

1. 바이트 배열의 길이가 충분하지 않거나 시작 인덱스가 배열의 범위를 벗어난 경우
   - System.ArgumentException이 발생할 수 있습니다.
   따라서, 배열의 길이와 시작 인덱스를 검증하는 것이 중요합니다.
2. Endian 유형에 따라 바이트 순서가 달라질 수 있음
   - 보통 Little Endian을 사용하지만 Big Endian을 사용한다면 바이트 순서가 달라질 수 있습니다.

| BitConverter.IsLittleEndian() 메서드

앞서 ToSingle로 변환한 값이 Little Endian 값인지 확인할 수 있는 메서드입니다.

IsLittleEndian 속성은 시스템의 바이트 순서를 나타냅니다.

이 값이 true면 Little Endian을 사용하는 것입니다.

데이터를 다룰 때 이 속성을 확인하면 데이터를 적절히 변환할 수 있습니다. 

 

예를 들면, 네트워크를 통해 데이터를 전송할 때는 일반적으로 big Endian을 사용하지만

PC에서는 Little Endian을 사용하므로 데이터를 전송하기 전에 변환을 고려해야 합니다.

 

예시)

if (BitConverter.IsLittleEndian)
{
    // 바이트 배열을 빅 엔디언으로 변환하는 로직
}

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| 마무리

BitConverter 클래스를 사용해서 

저는 프로젝트에서 네트워크 통신을 효율적으로 하였습니다.

 

틀린 점이나 질문이 있으시면 댓글로 남겨주세요!

 

감사합니다!