C# 进程内存读取所得Hex字节数组快速转字符串方案咨询

问题根源 #

你原有拼接逻辑性能差的核心原因是string是不可变类型，每次执行+=操作都会在堆上生成新的字符串对象，大数组场景下会产生大量内存分配和GC开销，速度自然很慢。
你尝试的强转char方案不生效，是因为该逻辑是把字节值直接作为Unicode编码映射为字符，而非转换为十六进制字符表示，比如字节0xF2会直接转成对应的特殊字符，而非字符串"F2"，自然不符合要求。

可用解决方案 #

方案1：.NET 5+ 原生方法（性能最优）

.NET 5及以上版本框架内置了优化过的字节转十六进制字符串方法，直接调用即可，性能远高于手写实现：

string buffer = Convert.ToHexString(moduleBytes);

该方法输出的大写十六进制格式和你原有逻辑预期完全一致，且自动补全前导0。

方案2：预分配容量的StringBuilder（兼容所有.NET版本）

如果使用.NET Framework等低版本框架不支持上述方法，可以用StringBuilder预先分配好所需的容量（每个字节对应2个十六进制字符，总容量为字节数组长度*2），避免反复扩容开销：

StringBuilder sb = new StringBuilder(moduleBytes.Length * 2);
foreach (byte b in moduleBytes)
{
    // 注意用X2格式符，保证不足两位的字节补前导0，比如0x01输出为"01"而非"1"
    sb.Append(b.ToString("X2"));
}
string buffer = sb.ToString();

方案3：查找表优化（超大数据场景极致性能）

如果需要处理MB级以上的超大字节数组，可以预先全局初始化十六进制查找表，省去每次调用ToString的开销：

// 全局只初始化一次查找表
private static readonly string[] HexLookup = Enumerable.Range(0, 256).Select(b => b.ToString("X2")).ToArray();

// 转换逻辑
StringBuilder sb = new StringBuilder(moduleBytes.Length * 2);
foreach (byte b in moduleBytes)
{
    sb.Append(HexLookup[b]);
}
string buffer = sb.ToString();

额外优化建议 #

你现有逻辑需要先转字符串再做KMP匹配，其实可以直接对原始字节数组做KMP模式匹配，完全跳过字符串转换的步骤，进一步节省内存和转换时间，性能会有更大提升。

注意事项 #

你原有代码中的ToString("X")存在隐藏bug：当字节值小于16时，只会输出1位字符，比如0x05会输出为"5"而非"05"，会导致十六进制串长度错位，KMP匹配结果完全错误，所有转换逻辑都必须使用X2格式符强制输出两位十六进制字符。

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