C#で文字列とUTF-8バイト配列を相互変換する方法（Encoding.UTF8）

using System;
using System.Text;

class Program
{
    static void Main()
    {
        // 変換対象の文字列
        string sourceString = "こんにちは、C#！";

        // 文字列をUTF-8バイト配列に変換
        // Encoding.UTF8プロパティを使用するのが一般的です
        byte[] utf8Bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(sourceString);

        // 結果の出力
        Console.WriteLine("元の文字列: " + sourceString);
        Console.WriteLine("バイト配列の長さ: " + utf8Bytes.Length);
        Console.WriteLine("16進数表記: " + BitConverter.ToString(utf8Bytes));
    }
}

using System;
using System.Text;

class Program
{
    static void Main()
    {
        string text = "高速な変換";
        
        // 必要なバイト数を計算
        int byteCount = Encoding.UTF8.GetByteCount(text);
        
        // stackallocを使ってスタック領域にバッファを確保(短尺文字列の場合)
        Span<byte> buffer = stackalloc byte[byteCount];
        
        // バッファに直接書き込み
        int written = Encoding.UTF8.GetBytes(text, buffer);
        
        Console.WriteLine($"書き込まれたバイト数: {written}");
    }
}

using System;
using System.Text;

class Program
{
    static void Main()
    {
        // UTF-8形式のバイト配列(「C#」という文字列)
        byte[] utf8Bytes = { 0x43, 0x23 };

        // バイト配列を文字列にデコード
        string result = Encoding.UTF8.GetString(utf8Bytes);

        Console.WriteLine("復元された文字列: " + result);
    }
}

// バイト配列の2番目の要素から3バイト分だけを変換する例
string partialText = Encoding.UTF8.GetString(utf8Bytes, 2, 3);

using System;
using System.Text.Unicode;

class Program
{
    static void Main()
    {
        string source = "Advanced C#";
        ReadOnlySpan<char> sourceSpan = source.AsSpan();
        
        // 変換先のバッファを準備
        Span<byte> destination = new byte[32];

        // Utf8.FromUtf16を使用して変換
        var status = Utf8.FromUtf16(sourceSpan, destination, out int charsRead, out int bytesWritten);

        if (status == System.Buffers.OperationStatus.Done)
        {
            Console.WriteLine($"変換成功: {bytesWritten}バイト書き込み");
        }
    }
}

// 不正な文字があった場合に例外を投げるエンコーディングの設定
var strictEncoding = new UTF8Encoding(false, true);

try
{
    // 不正なバイト列の例
    byte[] invalidBytes = { 0xFF, 0xFE };
    string result = strictEncoding.GetString(invalidBytes);
}
catch (DecoderFallbackException ex)
{
    Console.WriteLine("不正な文字を検知しました: " + ex.Message);
}