C#解析字节序列中动态大小结构体的实现方案问询

背景 #

当前正在开展网络流数据包解析相关开发工作，发送端逻辑已全部实现，仅负责客户端侧开发，需要严格按照数据原始格式完成解析。
此前所有数据包均为固定长度，采用结构体指针直接映射内存缓冲区的方案实现，代码如下：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1)]
public unsafe ref struct MyConstSizedStruct
{
    // 示例结构体
    public uint Data1;
    public byte Data2;
    public fixed byte Version[6];
}

上述固定大小结构体总长度为 4 + 1 + 6 = 11 字节，接收到的数据存入缓冲区后，直接通过指针映射的方式将缓冲区数据转为结构体实例，实现代码如下：

public unsafe void HandleMyConstSizedStruct(ushort length, byte[] data)
{
    MyConstSizedStruct pkt;
    fixed (byte* ptr = &data[0])
        pkt = *(MyConstSizedStruct*)ptr;
    // 后续数据处理逻辑
}

该方案在固定大小结构体场景下运行稳定、性能优异。

当前遇到的问题 #

目前遇到动态大小结构体解析场景，待解析结构体原始定义如下：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1)]
public unsafe struct MyDynamicSizedStruct
{
    public uint Data1;
    public uint Data2;
    // 该位置为长度未知的空终止UTF-8字符串
    public char* User;
    public uint Data3;
    public uint Data4;
    public byte Data5;
    public byte[] RestOfData;
}

该类数据包总长度由网络报文前缀的ushort类型字段标识，但无法通过简单的指针强转完成解析，核心原因有两点：

• 结构体中包含长度未知的空终止UTF-8字符串
• 成员byte[]属于托管类型，会导致整个结构体被识别为托管结构体，无法执行非托管指针强转操作
  咨询是否存在优雅的方案实现该类结构体的解析，还是针对该特殊场景必须使用BinaryReader逐字段读取？

初步实现思路 #

目前已梳理的初步实现方向如下：

• char*类型的User字段偏移固定为8字节，可从偏移8字节位置开始查找0x00终止字节，以此计算字符串缓冲区的长度
• 考虑是否可以将char*替换为Span<char>，在结构体中标识该缓冲区的长度；或是通过指针赋值，根据计算得到的偏移量调整后续Data3等字段的读取位置
• 确定字符串缓冲区的正确长度后，剩余的RestOfData字节数组读取不存在障碍：由于已知报文总长度，可通过totalsize - 17 /*所有定长DataX字段的总大小*/ - /*User字符串实际占用长度*/计算得到该字节数组的长度

内容的提问来源于stack exchange，提问作者SelfishCrawler