c# byte[] 和 string 如何转换

C#中byte[]与string转换必须显式指定编码，推荐UTF-8；Encoding.Default不可靠，GB2312等旧编码需额外配置；Base64和BitConverter非编码转换；接收数据时须用实际长度解码。

byte[] 和 string 的转换在 C# 中不是“无损直连”，而是依赖编码（Encoding）的有损映射过程。直接用 Encoding.Default 或乱配编码，轻则中文变问号，重则解码失败抛 ArgumentException 或静默截断。

用 Encoding.UTF8 是最安全的默认选择

绝大多数现代场景（网络通信、JSON、文件存储、API 交互）都默认使用 UTF-8。它兼容 ASCII，能正确表示中文、emoji、特殊符号，且 .NET 默认字符串内部是 UTF-16，但跨边界传输时 UTF-8 是事实标准。

string text = "你好，Hello ?";
byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(text);
string roundTrip = Encoding.UTF8.GetString(bytes); // ✅ 正确还原

• ✅ 推荐始终显式写 Encoding.UTF8，别用 Encoding.Default（它随系统区域设置变化，Windows 上可能是 GB2312/GBK，Linux/macOS 上通常是 UTF-8，极难统一）
• ⚠️ Encoding.Unicode 实际对应 UTF-16 LE（带 BOM），生成的 byte[] 长度是 UTF-8 的约 2 倍，且在网络传输中容易被中间件误判或截断
• ❌ Encoding.ASCII 只支持 0–127，遇到中文会变成 ? 或直接丢字节

接收字节数组时必须知道原始编码，否则无法还原

常见错误：从 socket、串口、文件读到一坨 byte[]，直接 Encoding.UTF8.GetString(buffer)，结果中文全乱码。

• 真实场景中，编码信息通常来自协议约定（如 HTTP Content-Type: text/plain; charset=utf-8）、文档说明，或对方明确告知
• 如果你控制发送端，就固定用 UTF-8 并文档化；如果对接第三方，先查清其输出编码（比如旧系统可能用 GB2312）

// 对方明确说“数据是 GB2312 编码”
byte[] gb2312Bytes = File.ReadAllBytes("legacy.txt");
string legacyText = Encoding.GetEncoding("GB2312").GetString(gb2312Bytes);

• Encoding.GetEncoding("GB2312") 在 .NET Core/.NET 5+ 需要额外安装 System.Text.Encoding.CodePages NuGet 包并调用 Encoding.RegisterProvider(CodePagesEncodingProvider.Instance)
• 不推荐在新项目中主动用 GB2312 / BIG5 等旧编码，除非维护遗留系统

不要用 BitConverter.ToString() 或 Convert.ToBase64String() 替代编码转换

它们用途完全不同：

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• BitConverter.ToString(bytes) → 把每个字节转成两位十六进制 + 连字符（如 "48-65-6C-6C-6F"），本质是调试/日志用的可读表示，不是文本内容本身
• Convert.ToBase64String(bytes) → 是二进制安全编码，用于把任意 byte[]（含 \0、控制字符等）转成纯 ASCII 字符串，常用于 JWT、HTTP Authorization、URL 参数等
• 它们和“字符串内容 ↔ 字节语义”无关：你不能把 "你好" 先转 Base64 再当普通字符串显示，那只是乱码（如 "6L+Z5piv"）

string original = "abc";
byte[] utf8Bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(original);
string base64 = Convert.ToBase64String(utf8Bytes); // "YWJj"
string decoded = Encoding.UTF8.GetString(Convert.FromBase64String(base64)); // ✅ 还原为 "abc"
// 但 base64 本身不是“字符串”，它只是字节的编码载体

• ✅ Base64 适合：需要把二进制塞进文本字段（XML、JSON、URL）的场景
• ❌ Base64 不适合：代替 Encoding 做自然语言文本转换

接收网络/IO 数据时记得处理实际长度，别直接用整个 buffer

典型坑：用 socket.Receive(buffer) 读取，返回值是真实接收字节数 int actualLength，但很多人直接传 buffer.Length 给 GetString，导致末尾一堆 \0 或乱码。

byte[] buffer = new byte[1024];
int received = client_socket.Receive(buffer);
string message = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, received); // ✅ 关键：用 received，不是 buffer.Length

• Encoding.UTF8.GetString(buffer) 会尝试解码整个数组，包括未填充部分（可能全是 0），而 UTF-8 解码器对 \0 敏感，可能提前终止或报错
• 同理，Encoding.UTF8.GetString(bytes, offset, count) 的 count 必须准确 —— 它不是“最大长度”，而是“有效字节数”

真正麻烦的地方不在怎么写，而在于：编码从来不是孤立操作，它是协议的一部分。发的人没说清楚用什么编码，收的人再怎么选对 Encoding 类也白搭。