C#?MemoryStream的具體使用

更新時(shí)間：2025年07月31日 10:10:41 作者：鯉籽鯤

MemoryStream是.NET中用于內(nèi)存數(shù)據(jù)讀寫的流類,速度快且靈活,適用于臨時(shí)緩存、二進(jìn)制處理等場景,下面就來詳細(xì)的介紹一下MemoryStream的使用,感興趣的可以了解一下

前言

在.NET開發(fā)中，流（Stream）是一個(gè)用于處理輸入和輸出的抽象類，MemoryStream是流的一個(gè)具體實(shí)現(xiàn)，它允許我們?cè)趦?nèi)存中讀寫數(shù)據(jù)，就像操作文件一樣，而無需涉及磁盤 I/O 操作。尤其適合需要快速讀寫、轉(zhuǎn)換或傳輸數(shù)據(jù)的場景。本文將詳細(xì)講解MemoryStream的使用。

一、什么是 MemoryStream？

1. 定義

MemoryStream 是 System.IO 命名空間中的一個(gè)類，它允許我們?cè)趦?nèi)存中創(chuàng)建可讀寫的流。與文件流或網(wǎng)絡(luò)流不同，MemoryStream的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存中，它不需要依賴物理文件，因此讀寫速度非?？欤m合處理臨時(shí)數(shù)據(jù)（如網(wǎng)絡(luò)傳輸、臨時(shí)緩存、序列化對(duì)象等）。但會(huì)占用一定的內(nèi)存資源。

??MemoryStream 是 System.IO 命名空間中的一個(gè)類，它實(shí)現(xiàn)了 Stream 抽象類，提供了一系列用于操作數(shù)據(jù)流的屬性和方法。

2. 繼承關(guān)系

2. 核心特性

內(nèi)存高效：數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)在內(nèi)存中，無需磁盤 I/O，讀寫速度快。
靈活操作：支持讀寫、重置位置、轉(zhuǎn)換為字節(jié)數(shù)組等數(shù)據(jù)處理操作。
輕量級(jí)：無需文件句柄，適合小到中等規(guī)模的數(shù)據(jù)。

3. 用途

處理大量數(shù)據(jù)，如圖像、音頻和視頻文件等二進(jìn)制數(shù)據(jù)。
臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，如網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中的數(shù)據(jù)緩沖。
實(shí)現(xiàn)自定義數(shù)據(jù)流邏輯，例如加密或壓縮數(shù)據(jù)。

4. 為什么需要 MemoryStream？

在數(shù)據(jù)處理場景中，頻繁的磁盤IO操作（如讀寫文件）會(huì)顯著降低程序性能，尤其是面對(duì)海量數(shù)據(jù)或高頻讀寫需求時(shí)。MemoryStream作為C#中的內(nèi)存流，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存而非硬盤中，避免了磁盤IO瓶頸，讀寫速度更快。它適用于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、臨時(shí)緩存、二進(jìn)制數(shù)據(jù)處理等場景，是實(shí)現(xiàn)高性能代碼的利器！

二、基礎(chǔ)用法

1. 創(chuàng)建 MemoryStream 對(duì)象

MemoryStream有多個(gè)構(gòu)造函數(shù)，可以根據(jù)需要選擇合適的構(gòu)造函數(shù)來初始化MemoryStream。

1）無參構(gòu)造函數(shù)

使用無參構(gòu)造函數(shù)可以創(chuàng)建一個(gè)空白的 MemoryStream 對(duì)象，其初始容量為 0，隨著數(shù)據(jù)寫入自動(dòng)擴(kuò)展。

using System.IO;

MemoryStream memoryStream = new MemoryStream();

2）帶參構(gòu)造函數(shù)

使用帶參構(gòu)造函數(shù)可以根據(jù)指定的容量創(chuàng)建 MemoryStream 對(duì)象，或者從一個(gè)字節(jié)數(shù)組創(chuàng)建。

? 指定初始容量的構(gòu)造函數(shù)

MemoryStream memoryStream = new MemoryStream(1024);

創(chuàng)建一個(gè)初始容量為1024字節(jié)的MemoryStream。

? 使用字節(jié)數(shù)組初始化的構(gòu)造函數(shù)

byte[] buffer = new byte[] { 72, 101, 108, 108, 111, 44, 32, 87, 111, 114, 108, 100, 33 };
MemoryStream ms = new MemoryStream(buffer);

使用現(xiàn)有的字節(jié)數(shù)組初始化MemoryStream。

2. 寫入數(shù)據(jù)

MemoryStream 提供了多種方法來寫入數(shù)據(jù)，最常用的是 Write 方法和 WriteByte 方法。

1）寫入字節(jié)數(shù)組

使用 Write 方法可以將一個(gè)字節(jié)數(shù)組寫入 MemoryStream。

byte[] data = new byte[] { 72, 101, 108, 108, 111 }; 
memoryStream.Write(data, 0, data.Length);

2）寫入字符串

向 MemoryStream 寫入一個(gè)字符串，需要將字符串轉(zhuǎn)換為字節(jié)數(shù)組。

string text = "Hello, World!";
byte[] data = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(text);
memoryStream.Write(data, 0, data.Length);

3）使用 WriteByte 方法

WriteByte 方法可以逐字節(jié)寫入數(shù)據(jù)。

string text = "Hello, World!";
byte[] data = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(text);
foreach (byte b in data)
{
    memoryStream.WriteByte(b);
}

3. 讀取數(shù)據(jù)

MemoryStream 提供了多種方法來讀取數(shù)據(jù)，最常用的是 Read 方法和 ReadByte 方法。

1）讀取字節(jié)數(shù)組

從 MemoryStream 讀取一定數(shù)量的字節(jié)到字節(jié)數(shù)組中。

byte[] buffer = new byte[11];
int bytesRead = memoryStream.Read(buffer, 0, buffer.Length);

2）讀取字符串

從 MemoryStream 讀取一定數(shù)量的字節(jié)，然后將其轉(zhuǎn)換為字符串。

byte[] buffer = new byte[11];
int bytesRead = memoryStream.Read(buffer, 0, buffer.Length);
string text = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, bytesRead);

3）使用 ReadByte 方法

ReadByte 方法可以逐字節(jié)讀取數(shù)據(jù)。

List<byte> byteList = new List<byte>();
while (memoryStream.Position < memoryStream.Length)
{
    byteList.Add((byte)memoryStream.ReadByte());
}
string text = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(byteList.ToArray());

4. 常用屬性

1）Capacity

獲取或設(shè)置分配給MemoryStream 的字節(jié)數(shù)

MemoryStream memoryStream = new MemoryStream(1024);
int capacity = memoryStream.Capacity;	// 輸出：1024

2）Length

獲取MemoryStream中實(shí)際使用的數(shù)據(jù)長度。

MemoryStream memoryStream = new MemoryStream(1024);
long length = memoryStream.Length;	// length = 0

3）Position

獲取或設(shè)置MemoryStream的當(dāng)前讀寫位置。

memoryStream.Position = 0; // 定位到流的開頭

4）CanRead、CanWrite、CanSeek

bool canRead = ms.CanRead;
bool canWrite = ms.CanWrite;
bool canSeek = ms.CanSeek;

表示MemoryStream是否支持讀取、寫入和定位操作。對(duì)于MemoryStream，這些屬性通常返回true。

5. 常用輔助方法

1）SetLength 設(shè)置長度

使用 SetLength 方法可以設(shè)置 MemoryStream 的長度，如果新長度小于當(dāng)前長度，數(shù)據(jù)將被截?cái)啵蝗绻麻L度大于當(dāng)前長度，數(shù)據(jù)將被擴(kuò)展。

memoryStream.SetLength(50);

2）Seek 設(shè)置當(dāng)前讀寫位置

ms.Seek(0, SeekOrigin.Begin);

移動(dòng)MemoryStream的當(dāng)前讀寫位置。

3）ToArray 轉(zhuǎn)換為字節(jié)數(shù)組

使用 ToArray 方法可以將 MemoryStream 的內(nèi)容轉(zhuǎn)換為字節(jié)數(shù)組。

byte[] allBytes = memoryStream.ToArray();

4）GetBuffer 獲取底層緩沖區(qū)的字節(jié)數(shù)組

byte[] buffer = memoryStream.GetBuffer();

GetBuffer方法返回底層緩沖區(qū)的完整字節(jié)數(shù)組（包含未使用的空間），ToArray方法返回僅包含有效數(shù)據(jù)的數(shù)組（排除未使用的空間）。

關(guān)于 ToArray 和 GetBuffer 方法的區(qū)別，詳見：C# MemoryStream 中 ToArray 和 GetBuffer 的區(qū)別

6. Position 注意事項(xiàng)

1）寫入數(shù)據(jù)后的 Position 自動(dòng)前進(jìn)

// 創(chuàng)建空的 MemoryStream
using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
{
    // 寫入字符串
    byte[] data = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes("Hello, MemoryStream!");
    ms.Write(data, 0, data.Length);
    
    // 寫入后的位置自動(dòng)前進(jìn)
    Console.WriteLine($"當(dāng)前位置：{ms.Position}"); // 輸出：20（假設(shè) UTF-8 編碼）
}

2）讀取數(shù)據(jù) 必須重置 Position

using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
{
    // 寫入數(shù)據(jù)后重置位置到開頭
    ms.Write(data, 0, data.Length);
    ms.Position = 0; // 必須重置位置才能讀取

    // 讀取數(shù)據(jù)
    byte[] buffer = new byte[ms.Length];
    ms.Read(buffer, 0, (int)ms.Length);
    string result = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(buffer);
    Console.WriteLine(result); // 輸出：Hello, MemoryStream!
}

Tips：
除了使用 Position 屬性重置位置外，讀寫前還可用Seek()調(diào)整指針位置，如 stream.Seek(0, SeekOrigin.Begin)。

7. 示例代碼

下面是一個(gè)完整的示例，演示了如何使用 MemoryStream：

public class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        // 創(chuàng)建 MemoryStream
        MemoryStream memoryStream = new MemoryStream();

        // 獲取當(dāng)前讀寫的位置
        Console.WriteLine($"MemoryStream Position: {memoryStream.Position}");// 輸出：MemoryStream Position: 0


        string text = "Hello, World!";
        byte[] data = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(text);
        // 寫入數(shù)據(jù)
        memoryStream.Write(data, 0, data.Length);

        // 轉(zhuǎn)換為字節(jié)數(shù)組
        Console.WriteLine(BitConverter.ToString(memoryStream.ToArray()));   //輸出：48-65-6C-6C-6F-2C-20-57-6F-72-6C-64-21

        // 設(shè)置長度
        memoryStream.SetLength(50);

        // 獲取長度
        Console.WriteLine($"MemoryStream length: {memoryStream.Length}"); // 輸出：MemoryStream length: 50

        // 獲取當(dāng)前讀寫的位置
        Console.WriteLine($"MemoryStream Position: {memoryStream.Position}");// 輸出：MemoryStream Position: 13

        // 讀取數(shù)據(jù)
        byte[] buffer = new byte[5];
        int bytesRead = memoryStream.Read(buffer, 0, buffer.Length);
        // 輸出結(jié)果
        Console.WriteLine(BitConverter.ToString(buffer)); // 輸出：00-00-00-00-00

        // 定位
        memoryStream.Position = 0;

        // 再次讀取數(shù)據(jù)
        bytesRead = memoryStream.Read(buffer, 0, buffer.Length);
        Console.WriteLine(BitConverter.ToString(buffer)); // 輸出：48 65 6C 6C 6F
        Console.WriteLine(Encoding.UTF8.GetString(buffer)); //輸出：Hello

        // 清空 MemoryStream
        memoryStream.SetLength(0);
        memoryStream.Position = 0;

        // 檢查是否清空
        Console.WriteLine("MemoryStream length after clear: " + memoryStream.Length); // 輸出：MemoryStream length after clear: 0
    }
}

通過這個(gè)示例，我們可以看到 MemoryStream 在處理內(nèi)存中的數(shù)據(jù)流時(shí)是多么靈活和有用。它不僅可以用于臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，還可以用于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理邏輯。

三、MemoryStream的高級(jí)使用

1. 數(shù)據(jù)交互

1）與文本數(shù)據(jù)交互

使用 StreamReader/StreamWriter

public class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
        {
            // 創(chuàng)建一個(gè)StreamWriter，用于向MemoryStream寫入字符串
            using (StreamWriter sw = new StreamWriter(ms, Encoding.UTF8, 1024, leaveOpen: true))
            {
                // leaveOpen: true 的作用：
                // 防止 StreamWriter 關(guān)閉時(shí)連帶關(guān)閉底層的 MemoryStream，確保后續(xù) StreamReader 可正常操作流
                sw.WriteLine("Hello, World!");
                sw.WriteLine("This is a test.");
            }
            // 將MemoryStream的位置重置到開頭
            ms.Seek(0, SeekOrigin.Begin);

            // 創(chuàng)建一個(gè)StreamReader，用于從MemoryStream讀取字符串
            using (StreamReader sr = new StreamReader(ms, Encoding.UTF8))
            {
                string line;
                while ((line = sr.ReadLine()) != null)
                {
                    Console.WriteLine(line);
                }
            }
        }
    }
}

在這個(gè)例子中，我們首先創(chuàng)建了一個(gè)MemoryStream實(shí)例，然后使用StreamWriter向MemoryStream寫入了兩行字符串。寫入完成后，我們將MemoryStream的位置重置到開頭，接著使用StreamReader從MemoryStream讀取字符串并打印到控制臺(tái)。

2）與二進(jìn)制數(shù)據(jù)交互

使用 BinaryReader/BinaryWriter

public class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
        {
            // 創(chuàng)建一個(gè)BinaryWriter，用于向MemoryStream寫入二進(jìn)制數(shù)據(jù)
            using (BinaryWriter writer = new BinaryWriter(ms,Encoding.UTF8,leaveOpen:true))
            {
                // leaveOpen: true 的作用：
                // 防止 StreamWriter 關(guān)閉時(shí)連帶關(guān)閉底層的 MemoryStream，確保后續(xù) StreamReader 可正常操作流
                
                writer.Write(32);// 寫入整數(shù)
                writer.Write(12.3f);// 寫入單精度浮點(diǎn)數(shù)
                writer.Write("This is a test.");// 寫入字符串
            }

            // 將MemoryStream的位置重置到開頭
            ms.Seek(0, SeekOrigin.Begin);

            // 創(chuàng)建一個(gè) BinaryReader，用于從MemoryStream讀取二進(jìn)制數(shù)據(jù)
            using (BinaryReader reader = new BinaryReader(ms, Encoding.UTF8))
            {
                Console.WriteLine(reader.ReadInt32());  //輸出：32
                Console.WriteLine(reader.ReadSingle()); //輸出：12.3
                Console.WriteLine(reader.ReadString()); //輸出：This is a test.
            }
        }
    }
}

3）與網(wǎng)絡(luò)流交互

將內(nèi)存流作為網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)木彌_區(qū)：

// 服務(wù)端接收數(shù)據(jù)
NetworkStream ns = client.GetStream();
MemoryStream ms = new MemoryStream();
ns.CopyTo(ms); // 將網(wǎng)絡(luò)流復(fù)制到內(nèi)存流
byte[] buffer = ms.ToArray();

2. 高級(jí)技巧

1）及時(shí)釋放資源

使用using語句：確保流對(duì)象及時(shí)釋放，避免內(nèi)存泄漏。

using (MemoryStream stream = new MemoryStream()) { /*...*/ }

2）設(shè)置初始容量

預(yù)分配容量：若已知數(shù)據(jù)大小，初始化時(shí)指定Capacity減少動(dòng)態(tài)擴(kuò)容開銷。

頻繁寫入數(shù)據(jù)時(shí)，指定初始容量可避免內(nèi)存頻繁擴(kuò)容：

// 預(yù)分配 1MB 內(nèi)存
using (MemoryStream ms = new MemoryStream(1024 * 1024))
{
    // 寫入大量數(shù)據(jù)
}

3）重置流以復(fù)用內(nèi)存

通過 SetLength(0) 和 Seek 方法或設(shè)置Position重置流：

using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
{
    ms.Write(data, 0, data.Length);
    
    // 重置流并清空內(nèi)容
    ms.SetLength(0); 
    ms.Position = 0; //或 ms.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
    
    // 重新寫入新數(shù)據(jù)
    ms.Write(newData, 0, newData.Length);
}

3. 實(shí)際應(yīng)用示例

1）使用MemoryStream序列化和反序列化對(duì)象

using System;
using System.Text;
using System.Text.Json;

public class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        Person person = new Person { Name = "John Doe", Age = 30 };
        // 序列化對(duì)象到MemoryStream
        using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
        {
            JsonSerializer.Serialize(ms, person);
            // 將MemoryStream的位置重置到開頭
            ms.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
            // 反序列化對(duì)象從MemoryStream
            Person deserializedPerson = JsonSerializer.Deserialize<Person>(ms);
            Console.WriteLine("Name: " + deserializedPerson.Name);  // 輸出：Name: John Doe
            Console.WriteLine("Age: " + deserializedPerson.Age);    // 輸出：Age: 30
        }
    }
}

2）使用MemoryStream作為臨時(shí)緩沖區(qū)

using System;
using System.IO;
public class MemoryStreamExample
{
    public static void Main()
    {
        // 創(chuàng)建一個(gè)MemoryStream作為臨時(shí)緩沖區(qū)
        using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
        {
            // 寫入一些數(shù)據(jù)到MemoryStream
            byte[] data = new byte[] { 1, 2, 3, 4, 5 };
            ms.Write(data, 0, data.Length);
            // 將MemoryStream作為參數(shù)傳遞給其他方法
            ProcessData(ms);
        }
    }
    public static void ProcessData(MemoryStream ms)
    {
        // 將MemoryStream的位置重置到開頭
        ms.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
        // 讀取數(shù)據(jù) from MemoryStream
        byte[] buffer = new byte[ms.Length];
        ms.Read(buffer, 0, buffer.Length);
        Console.WriteLine("Received data:");
        foreach (byte b in buffer)
        {
            Console.Write(b + " ");
        }
    }
}

3）高效處理復(fù)雜場景

案例：日志文件關(guān)鍵字篩選

假設(shè)需要從多個(gè).log文件中提取含特定關(guān)鍵字的行，傳統(tǒng)方法可能導(dǎo)致內(nèi)存暴漲。

優(yōu)化方案：

逐行讀取文件：使用StreamReader避免一次性加載大文件。
內(nèi)存流緩存匹配行：將匹配的行暫存至MemoryStream，減少磁盤IO次數(shù)。

批量寫入結(jié)果：最后將內(nèi)存流數(shù)據(jù)一次性寫入目標(biāo)文件。

List<string> matchedLines = new List<string>();
foreach (var file in Directory.GetFiles("logs", "*.log")) 
{
    using (var reader = new StreamReader(file)) 
    {
        while (!reader.EndOfStream) 
        {
            string line = reader.ReadLine();
            if (Regex.IsMatch(line, "keyword")) 
            {
                matchedLines.Add(line);
            }
        }
    }
}
// 使用MemoryStream合并數(shù)據(jù)并寫入文件
using (MemoryStream ms = new MemoryStream()) 
{
    byte[] buffer = Encoding.UTF8.GetBytes(string.Join("\n", matchedLines));
    ms.Write(buffer, 0, buffer.Length);
    File.WriteAllBytes("result.txt", ms.ToArray());
}

實(shí)測性能提升顯著

四、常見問題與解決方案

1. 讀取時(shí)超出容量

// 錯(cuò)誤示例：未重置位置導(dǎo)致讀取失敗
using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
{
    ms.Write(data, 0, data.Length);
    byte[] buffer = new byte[ms.Length];
    ms.Read(buffer, 0, buffer.Length); // 拋出異常，因?yàn)?Position 已在末尾
}

// 正確做法：重置位置
ms.Position = 0;
ms.Read(buffer, 0, buffer.Length);

2. 處理大文件時(shí)的內(nèi)存問題

當(dāng)數(shù)據(jù)量超過內(nèi)存限制時(shí)，改用 FileStream：

// 替代方案：使用文件流
using (FileStream fs = new FileStream("temp.bin", FileMode.Create))
{
    // 寫入數(shù)據(jù)到文件流
}

3. 異步操作

通過 ToArray() 獲取字節(jié)數(shù)組后，可異步處理：

public async Task ProcessAsync()
{
    using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
    {
        // 寫入數(shù)據(jù)
        byte[] data = ms.ToArray();
        
        // 異步發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)
        await client.SendAsync(data);
    }
}

五、MemoryStream的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)

內(nèi)存中操作速度快：由于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存中，讀寫速度非?？?。
容量靈活：MemoryStream的容量可以動(dòng)態(tài)增長，以適應(yīng)數(shù)據(jù)量的變化。
支持讀寫定位操作：支持CanRead、CanWrite和CanSeek屬性，便于靈活操作。

缺點(diǎn)

內(nèi)存占用高：處理大量數(shù)據(jù)時(shí)，可能會(huì)占用大量的內(nèi)存資源。
不適合持久化存儲(chǔ)：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存中，程序關(guān)閉后數(shù)據(jù)會(huì)丟失。

六、最佳實(shí)踐總結(jié)

資源管理
始終使用 using 語句確保流正確釋放：
```
using (MemoryStream ms = new MemoryStream()) { ... }
```
位置重置
寫入后讀取前必須重置 Position 到 0。
性能優(yōu)化
- 指定初始容量：在創(chuàng)建MemoryStream時(shí)，盡量指定初始容量，以減少動(dòng)態(tài)增長的次數(shù)，提高性能。
- 處理大量數(shù)據(jù)時(shí)謹(jǐn)慎使用：處理大量數(shù)據(jù)時(shí)，考慮使用文件流或其他適合的流類型，避免內(nèi)存占用過高。（對(duì)大文件使用 FileStream 替代。）

參考資料

C# MemoryStream流的詳解與示例
 C# Stream 和 byte[] 之間的轉(zhuǎn)換(文件流的應(yīng)用)
C# Stream篇（五） – MemoryStream

到此這篇關(guān)于C# MemoryStream 使用詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C# MemoryStream 使用內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

您可能感興趣的文章:

国产无遮挡裸体免费直播视频,久久精品国产蜜臀av,动漫在线视频一区二区,欧亚日韩一区二区三区,久艹在线 免费视频,国产精品美女网站免费,正在播放 97超级视频在线观看,斗破苍穹年番在线观看免费,51最新乱码中文字幕