自定义 jsonConverter的问题记录

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using Newtonsoft.Json;
using Newtonsoft.Json.Linq;

namespace ConsoleApplication1
{
    public class A
    {
        public string Title = "A Title";

        [JsonConverter(typeof(ConsoleApplication1.Program.custConverter))]
        public List<answerBase> baseAnswerList = new List<answerBase>();
    }

    public class answerA : answerBase
    {
        public List<int> value = new List<int>() { 1, 2, 3 };
    }

    public class answerB : answerBase
    {
        public List<string> Correct = new List<string>() { "1111", "2222" };
        public List<string> Incorrect = new List<string>() { "3333", "4444" };
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            JsonSerializerSettings jsonSerializerSettings = new JsonSerializerSettings();
            jsonSerializerSettings.TypeNameHandling = TypeNameHandling.Objects;

            var test1 = new A();

            test1.baseAnswerList.Add(new answerA());

            var result = JsonConvert.SerializeObject(test1, jsonSerializerSettings);

            var test2 = new A();

            test2.baseAnswerList.Add(new answerB());

            var result2 = JsonConvert.SerializeObject(test2, jsonSerializerSettings);


            A a = (A)JsonConvert.DeserializeObject(result, jsonSerializerSettings);
            A a1 = (A)JsonConvert.DeserializeObject(result2, jsonSerializerSettings);

            List<A> testAList = new List<A>();

            testAList.Add(test1);
            testAList.Add(test2);

            var resultList = JsonConvert.SerializeObject(testAList, jsonSerializerSettings);

            var deserializeResult = JsonConvert.DeserializeObject(resultList, jsonSerializerSettings);
        }

        public class custConverter : JsonConverter
        {

            public override bool CanConvert(Type objectType)
            {
                return true;
            }

            public override object ReadJson(JsonReader reader, Type objectType, object existingValue, JsonSerializer serializer)
            {
                bool isError = false;
                try
                {
                    List<int> retValTest1 = new List<int>();
                    retValTest1 = (List<int>)serializer.Deserialize(reader, typeof(List<int>));
                    var t1 = new List<answerBase>();
                    var a1 = new answerA();
                    a1.value = retValTest1;
                    t1.Add(a1);

                    return t1;
                }
                catch
                {
                    isError = true;
                }

                if (isError)
                {
                    try
                    {
                        var retVal = new List<answerB>();
                        retVal = (List<answerB>)serializer.Deserialize(reader, typeof(List<answerB>));
                        var t = new List<answerBase>();

                        foreach (var item in retVal)
                        {
                            t.Add(new answerB()
                            {
                                Correct = item.Correct.Distinct().ToList(),
                                Incorrect = item.Incorrect.Distinct().ToList()
                            });
                        }

                        return t;
                    }
                    catch
                    {
                        isError = true;

                    }
                }
                return null;
            }
            //public override bool CanRead
            //{
            //    get { return false; }
            //}
            public override void WriteJson(JsonWriter writer, object value, JsonSerializer serializer)
            {
                if (value == null)
                {
                    writer.WriteNull();
                    return;
                }
                bool bValue = false;

                answerBase temp = new answerBase();
                if (((List<answerBase>)value).Count() > 0)
                {
                    temp = ((List<answerBase>)value).First();
                    bValue = temp is answerA;
                }

                if (bValue)
                {
                    var tempA = temp as answerA;

                    writer.WriteStartArray();

                    foreach (var item in tempA.value)
                    {
                        writer.WriteValue(item);
                    }
                    writer.WriteEndArray();

                }
                else
                {
                    JToken t = JToken.FromObject(value);
                    t.WriteTo(writer);
                }
            }
        }
    }
}

<think>我们正在讨论的是C#中替代C++timeval结构体的方案。timeval结构体通常用于表示时间,包含秒(tv_sec)和微秒(tv_usec)两个部分。在C#中,没有直接对应的结构体,但我们可以通过多种方式来实现类似的功能。根据之前的讨论,我们可以总结出以下几种替代方案:1.**自定义结构体**:定义一个包含秒和微秒的结构体,用于精确匹配C++的二进制格式(例如在跨语言通信时)。2.**使用DateTime/DateTimeOffset**:这些类型可以表示精确到100纳秒(0.1微秒)的时间,但通常我们只关心到毫秒或微秒。从.NET7开始,DateTime和DateTimeOffset提供了微秒级别的访问。3.**使用TimeSpan**:可以表示时间间隔,可以将其转换为总微秒数。4.**使用Stopwatch**:用于高精度计时,但它表示的是时间间隔(从某个起点开始),而不是日历时间。现在,用户的问题更具体地指向“记录完整时间”的替代方案。完整时间通常指的是日历时间(即年月日时分秒加上更精确的部分)。因此,我们主要考虑日历时间的表示。###方案选择####方案1:自定义结构体(用于精确二进制匹配)如果我们需要与C++的timeval进行二进制交互(例如通过网络传输或文件存储),那么我们可以定义一个结构体,并指定布局:```csharp[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]publicstructTimeVal{publiclongTvSec;//秒publiclongTvUSec;//微秒}```注意:在C++中,timeval的tv_sec和tv_usec通常是long类型(在32位系统上是4字节,64位系统上可能是4字节或8字节,取决于系统)。为了跨平台兼容性,我们需要根据交互的系统来确定。通常,在Windows64位和Linux64位上,long是8字节。但是,如果与32位程序交互,则可能需要调整为4字节(int)。这里我们用long(C#中为8字节)来对应64位系统的long。####方案2:使用DateTime/DateTimeOffset(推荐日常使用)在C#中,我们通常使用DateTime或DateTimeOffset来表示完整时间。它们可以表示从0001年1月1日到9999年12月31日的日期和时间,精度为100纳秒(即0.1微秒)。但是,如果我们只需要微秒精度,我们可以通过以下方式获取:在.NET7及以上版本,DateTime和DateTimeOffset直接提供了微秒的属性:```csharpDateTimenow=DateTime.UtcNow;longmicroseconds=now.Microsecond;//微秒部分(0-999)```同时,我们可以获取自Unix纪元(1970-01-0100:00:00)以来的总微秒数:```csharpDateTimeepoch=newDateTime(1970,1,1,0,0,0,DateTimeKind.Utc);TimeSpanelapsed=now-epoch;longtotalMicroseconds=(long)elapsed.TotalMilliseconds*1000+now.Microsecond;```但是注意,TotalMilliseconds是double类型,可能会存在精度损失。更精确的方式是使用Ticks属性(1Tick=100纳秒):```csharplongticksSinceEpoch=now.Ticks-epoch.Ticks;longmicrosecondsSinceEpoch=ticksSinceEpoch/10;//因为1微秒=10ticks```这样我们就可以得到自Unix纪元以来的微秒数,然后可以分解为秒和微秒:```csharplongseconds=microsecondsSinceEpoch/1000000;longmicroseconds=microsecondsSinceEpoch%1000000;```####方案3:使用System.Diagnostics.Stopwatch(用于高精度计时,但非日历时间)Stopwatch提供高精度的时间间隔测量,但它不是日历时间。所以如果我们需要的是当前时间(年月日时分秒),则不能使用Stopwatch。###总结推荐对于记录完整时间(日历时间):-**一般情况**:使用DateTime.UtcNow或DateTimeOffset.UtcNow(推荐使用Utc避免时区问题),并利用其高精度(.NET7+支持微秒)。-**需要与C++timeval结构体二进制兼容**:定义自定义结构体,并按照上述方法从DateTime转换得到数据。###示例代码####自定义TimeVal结构体与转换```csharp[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]publicstructTimeVal{publiclongTvSec;//秒publiclongTvUSec;//微秒publicstaticTimeValFromDateTime(DateTimedt){DateTimeepoch=newDateTime(1970,1,1,0,0,0,DateTimeKind.Utc);//转换为UTC时间,确保时间基准一致if(dt.Kind!=DateTimeKind.Utc)dt=dt.ToUniversalTime();longticks=dt.Ticks-epoch.Ticks;longmicroseconds=ticks/10;//1tick=100纳秒,所以除以10得到微秒returnnewTimeVal{TvSec=microseconds/1000000,TvUSec=microseconds%1000000};}publicDateTimeToDateTime(){DateTimeepoch=newDateTime(1970,1,1,0,0,0,DateTimeKind.Utc);longmicroseconds=TvSec*1000000+TvUSec;longticks=microseconds*10;//微秒转换为ticks(乘以10)returnepoch.AddTicks(ticks);}}```####使用DateTime直接记录时间(.NET7+)```csharpDateTimenow=DateTime.UtcNow;Console.WriteLine($"当前时间:{now:yyyy-MM-ddHH:mm:ss.ffffff}");//包含微秒```###相关问题1.在C#中如何获取当前时间的微秒部分?2.如何在C#中实现跨平台的高精度时间测量?3.如何将C++的timeval结构体通过网络传输到C#程序?4.在C#中如何处理不同时区的时间记录?5..NET7之前如何获取微秒精度的时间?希望这些信息能帮助你解决问题。</think>### C# 中替代 C++ `timeval` 结构体的完整时间记录方案 在 C# 中记录完整时间(包含秒和微秒),推荐使用以下替代方案: --- #### 1. **自定义结构体(二进制兼容方案)** ```csharp [StructLayout(LayoutKind.Sequential)] public struct TimeVal { /// <summary>Unix 时间戳(秒)</summary> public long Seconds; /// <summary>微秒部分(0-999,999)</summary> public long Microseconds; /// <summary>从 DateTime 转换</summary> public static TimeVal FromDateTime(DateTime dt) { DateTime epoch = new DateTime(1970, 1, 1, 0, 0, 0, DateTimeKind.Utc); TimeSpan elapsed = dt.ToUniversalTime() - epoch; return new TimeVal { Seconds = (long)elapsed.TotalSeconds, Microseconds = (elapsed.Ticks % TimeSpan.TicksPerSecond) / 10 }; } } ``` **使用场景**:需要与 C++ 代码进行二进制数据交换时(如网络通信或文件存储) --- #### 2. **.NET 7+ 内置微秒支持(推荐方案)** ```csharp // 获取带微秒的 UTC 时间 DateTime utcNow = DateTime.UtcNow; // 提取微秒部分 (.NET 7+) int microseconds = utcNow.Microsecond; // 完整 Unix 时间戳(秒.微秒) double unixTimestamp = (utcNow - DateTime.UnixEpoch).TotalSeconds; ``` **优势**: - 原生支持微秒精度(`DateTime.Microsecond`) - 直接访问 Unix 纪元时间(`DateTime.UnixEpoch`) - 精度:$ \text{1 微秒} = 10^{-6} \text{秒} $ --- #### 3. **高精度时间戳方案** ```csharp public static (long Seconds, long Microseconds) GetHighPrecisionTime() { long ticks = Stopwatch.GetTimestamp(); double seconds = (double)ticks / Stopwatch.Frequency; return ( (long)seconds, (long)((seconds - (long)seconds) * 1_000_000) ); } ``` **特点**: - 纳秒级精度(依赖硬件支持) - 适合性能测量和时间间隔计算 - 与日历时间无关 --- #### 4. **时间序列化方案(JSON/Protobuf)** ```csharp // System.Text.Json 序列化 var options = new JsonSerializerOptions { Converters = { new TimeValConverter() } }; string json = JsonSerializer.Serialize(timeVal, options); // 自定义转换器 public class TimeValConverter : JsonConverter<TimeVal> { public override TimeVal Read(ref Utf8JsonReader reader, ...) { long seconds = reader.GetInt64(); long micros = reader.GetInt64(); return new TimeVal { Seconds = seconds, Microseconds = micros }; } } ``` **适用场景**:API 数据传输、持久化存储 --- ### 精度对比表 | 方案 | 精度 | 日历时间 | 跨平台 | 适用场景 | |--------------------|-----------|---------|-------|-----------------------| | 自定义 TimeVal | 1 微秒 | ✓ | ✓ | 二进制兼容 | | DateTime (.NET 7+) | 1 微秒 | ✓ | ✓ | 通用时间处理 | | Stopwatch | 0.1 微秒 | ✗ | ✓ | 性能测量 | | TimeSpan | 0.1 微秒 | ✗ | ✓ | 时间间隔计算 | --- ### 完整示例:模拟 C++ gettimeofday ```csharp public static TimeVal GetTimeOfDay() { DateTime utcNow = DateTime.UtcNow; TimeSpan elapsed = utcNow - DateTime.UnixEpoch; return new TimeVal { Seconds = (long)elapsed.TotalSeconds, Microseconds = (elapsed.Ticks % TimeSpan.TicksPerSecond) / 10 }; } // 使用示例 var tv = GetTimeOfDay(); Console.WriteLine($"Unix 时间: {tv.Seconds}.{tv.Microseconds:D6}"); ``` 输出示例: ``` Unix 时间: 1717049123.456789 ``` > **关键公式**: > 微秒计算原理: > $$ \text{Microseconds} = \frac{\text{Ticks} \mod 10,000,000}{10} $$ > 其中 10,000,000 是每秒的 Ticks 数(TimeSpan.TicksPerSecond) --- ### 相关问题 1. 如何在 .NET Framework 4.x 中实现微秒级时间记录? 2. 跨平台开发时如何处理 Windows/Linux 的时间精度差异? 3. 二进制序列化 TimeVal 结构体时如何保证字节对齐? 4. 微秒级定时器在 C# 中的最佳实现方案是什么? 5. 如何将 TimeVal 用于 Socket 通信的时间戳标记?[^4]
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