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如何将字节数组转换为十六进制字符串，反之亦然？

如何将字节数组转换为十六进制字符串，反之亦然？

答案

或者： 

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();
}

要么： 

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

还有更多的变种，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;
}

使用Substring是与Convert.ToByte结合使用的最佳选项。有关更多信息，请参阅此答案 。如果您需要更好的性能，则必须先避免使用Convert.ToByte然后才能删除SubString 。

绩效分析

注：截至 2015-08-20 的新领导者。

我通过一些粗略的Stopwatch性能测试运行各种转换方法，使用随机句子（n = 61,1000 次迭代）和使用 Project Gutenburg 文本（n = 1,238,957,150 次迭代）运行。以下是结果，大致从最快到最慢。所有测量都以刻度（ 10,000 滴 = 1 毫秒 ）为单位，所有相关注释都与 [最慢] StringBuilder实现进行比较。对于使用的代码，请参阅下面或测试框架 repo ，其中我现在维护用于运行此代码的代码。

放弃

警告：不要将这些属性用于任何混凝土; 它们只是样本数据的样本运行。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，并使用代表您将使用的数据。

结果

查找表已经领先于字节操作。基本上，有一些形式的预计算任何给定的半字节或字节将以十六进制表示。然后，当您浏览数据时，只需查找下一部分即可看到它将是什么十六进制字符串。然后以某种方式将该值添加到结果字符串输出中。对于长时间的字节操作，一些开发人员可能更难阅读，是表现最好的方法。

您最好的选择仍然是找到一些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限制，您可能更喜欢使用较少分配的方法，但速度更快但消耗更多内存的方法。

测试代码

随意玩我使用的测试代码。这里包含一个版本，但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希望帮助改进其使用的测试框架，请提交拉取请求。

  1. 将新的静态方法（ Func<byte[], string> ）添加到 / Tests/ConvertByteArrayToHexString/Test.cs。
  2. 将该方法的名称添加到同一个类中的TestCandidates返回值。
  3. 通过切换同一类中GenerateTestInput中的注释，确保运行所需的输入版本，句子或文本。
  4. 按F5并等待输出（在 / bin 文件夹中也生成 HTML 转储）。 
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（2010-01-13）

添加了 Waleed 对分析的回答。蛮快。

更新（2011-10-05）

为完整性添加了string.Concat Array.ConvertAll变体（需要. NET 4.0）。与string.Join版本相同。

更新（2012-02-05）

测试存储包括更多变体，例如StringBuilder.Append(b.ToString("X2")) 。没有打乱任何结果。例如， foreach比{IEnumerable}.Aggregate快，但BitConverter仍然获胜。

更新（2012-04-03）

添加了 Mykroft 的SoapHexBinary分析答案，取得了第三名。

更新（2013-01-15）

添加了 CodesInChaos 的字节操作答案，它接管了第一名（在大块文本上大幅度提升）。

更新（2013-05-23）

添加了 Nathan Moinvaziri 的查找答案以及 Brian Lambert 博客的变体。两者都相当快，但没有在我使用的测试机器上取得领先（AMD Phenom 9750）。

更新（2014-07-31）

添加了 @ CodesInChaos 的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（2015-08-20）

为这个答案的回购添加了呼吸器的优化和unsafe变体。如果你想在不安全的游戏中玩游戏，那么你可以在短曲目和大文本上获得超过任何先前最佳获胜者的巨大性能提升。

有一个名为SoapHexBinary的类可以完全满足您的需求。 

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();
}