C# 使用 MemoryStream 類進行記憶體讀寫操作完整指南

在 C# 開發中，MemoryStream 類是處理記憶體資料流的核心工具。與 FileStream 和 BufferedStream 一樣，它都繼承自基類 Stream，因此擁有許多共同的屬性和方法。但不同的是，MemoryStream 專門用於在記憶體中而非磁碟上進行資料的讀寫操作，這大幅降低了應用程式對臨時緩衝區和臨時檔案的需求。

MemoryStream 核心特性

MemoryStream 封裝以無符號位元組陣列形式儲存的資料，該陣列在建立物件時初始化，或可建立為空陣列。開發者可直接在記憶體中存取這些封裝的資料，適合需要高速資料處理的場景。

常用方法詳解

Read 方法語法

mmstream.Read(byte[] buffer, int offset, int count)

• buffer：包含指定位元組陣列，從 offset 到 (offset + count - 1) 會被目前資料流讀取的字元取代
• offset：緩衝區中的位元組偏移量，從此處開始讀取
• count：最多讀取的位元組數

Write() 方法擁有相同的參數類型與結構。

實戰程式碼範例

using System;
using System.IO;
using System.Text;

class Program
{
    static void Main()
    {
        int count;
        byte[] byteArray;
        char[] charArray;
        UnicodeEncoding uniEncoding = new UnicodeEncoding();
        
        byte[] firstString = uniEncoding.GetBytes("努力學習");
        byte[] secondString = uniEncoding.GetBytes("不做C#中的菜鳥");
        
        using (MemoryStream memStream = new MemoryStream(100))
        {
            // 寫入第一個字串
            memStream.Write(firstString, 0, firstString.Length);
            
            // 逐位元組寫入第二個字串
            count = 0;
            while (count < secondString.Length)
            {
                memStream.WriteByte(secondString[count++]);
            }
            
            // 輸出流資訊
            Console.WriteLine($"Capacity={memStream.Capacity}, Length={memStream.Length}, Position={memStream.Position}\n");
            
            // 重設位置並讀取資料
            memStream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
            byteArray = new byte[memStream.Length];
            count = memStream.Read(byteArray, 0, 20);
            
            while (count < memStream.Length)
            {
                byteArray[count++] = Convert.ToByte(memStream.ReadByte());
            }
            
            charArray = new char[uniEncoding.GetCharCount(byteArray, 0, count)];
            uniEncoding.GetDecoder().GetChars(byteArray, 0, count, charArray, 0);
            Console.WriteLine(charArray);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

關鍵屬性與概念解析

using 關鍵字的雙重用途

1. 指令用法：導入命名空間或建立別名，如 using System;
2. 陳述式用法：定義範圍，範圍結束時自動釋放物件（實作 IDisposable 介面），確保資源及時回收

重要屬性

• Capacity：取得或設定配置給資料流的位元組數目
• Position：指定目前資料流的位置
• Length：取得以位元組表示的資料流長度

SeekOrigin 列舉

SeekOrigin.Begin 表示資料流的起始位置，偏移量 0 代表不跳過任何位元組。此範例中使用 memStream.Seek(0, SeekOrigin.Begin) 將指標移回開頭以便讀取。

程式碼邏輯深度解析

範例展示了兩種寫入方式的差異：

• Write()：一次寫入整個位元組陣列，需指定起始位置與長度
• WriteByte()：逐個位元組寫入，搭配迴圈完成完整資料寫入

寫入完成後，程式碼檢索並輸出流的容量、實際長度與目前位置，以驗證寫入是否成功。隨後使用 Read() 與 ReadByte() 兩種方式讀取資料，經 Unicode 解碼後輸出至控制台。

MemoryStream 透過位元組層面操作資料，適用於需要高效能、避免磁碟 I/O 的暫存資料處理場景，是 C# 開發者工具箱中的利器。