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C# ジェネリック(ジェネリクス)の実践使用例

前置き

当記事は、前回の「C# ジェネリック(ジェネリクス)」 の続編です。
ジェネリックを活用できそうな関数を紹介します。

概要

使用する関数は、WinAPIのひとつである「ReadProcessMemory()」です。
これは、特定のアドレスにあるメモリを読み取ります。
具体的には、以下の通りです。

[DllImport("kernel32.dll")]
public static extern int ReadProcessMemory
(IntPtr hProcess, IntPtr BaseAddress, byte[] Buffer, int size, int BytesRead);

読み取られた値は引数のbufferbyteとして格納されます。
ここで、読み取られた値はアンマネージド型のいずれかであることが保証されます。
例えば、Int32(int)を読み取りたい時、

BitConverter.ToInt32(buffer, 0);

といちいち型別に関数を定義するのは面倒ですし、プログラムの保守性やメンテナンス性も最悪です。
読み取り先の値はintfloatdouble等のアンマネージド型ですね。
そうです。ジェネリックの出番です。

ジェネリック関数としてWrap

早速、関数をWrapしてみます。
理想は以下の様に簡単にすることです。

IntPtr address = ...
int x = Read<int>(address);

ソースコード:

public static unsafe T Read<T>(IntPtr hProc, IntPtr address) where T : unmanaged
{
    var size = sizeof(T);
    byte[] buffer = new byte[size];
    ReadProcessMemory(hProc, address, buffer, buffer.Length, 0);
    Span<T> span = MemoryMarshal.Cast<byte, T>(buffer);
    return span[0];
}

解説:

制約はunmanagedです。
ここでは、読み取った値(byte[])をMemoryMarshal.Cast<TFrom, TTo>(byte[])を使用してキャストしています。
byte[]はマネージ型であるため、アンマネージド型へのキャストには少し工夫が必要です。
それを代行してくれるのが、MemoryMarshal.Castです。
そして、返り値はSpan<T>として帰ってきます。
Span<T> spanは配列であり、キャストした値を配列から取り出して返り値としています。

MSDN: 「Span 構造体」
MSDN: 「MemoryMarshal.Cast メソッド」

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