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nuclear sweet
Asked: 2025-03-07 03:35:00 +0800 CST

将 Memory2D<T> 转换为 1D 数组

  • 772

我需要一种简单的方法将Memory2DCommunityToolkit.HighPerformance 包转换为简单的 1D 集合形式。列表 / 数组 / 任何类似 1D 的东西。

我自己认为最好的方法是MyMemory2D.ToArray().AsSpan().ToArray()

这是好方法吗？有没有更快/最佳的方法？

c#

3 个回答

  1. Best Answer

    有没有更快/最佳的方法？[1] - 您的方法创建一个临时的 2D 数组（通过第一次调用ToArray()），然后立即通过第二次调用从中创建最终的 1D 数组。ToArray()通过分配正确大小的 1D 数组，然后直接复制到该数组上，可以更快、更有效地跳过中间 2d 数组的构造：

    public static class MemoryExtensions
{
    public static T [] ToArray1D<T>(this Memory2D<T> memory) =>
        ((ReadOnlyMemory2D<T>)memory).ToArray1D();
    
    public static T [] ToArray1D<T>(this ReadOnlyMemory2D<T> memory)
    {
        var array = new T[memory.Length];
        memory.CopyTo(array);
        return array;
    }
}
    [1] 至于这是否是最简单或最好的方法，这是一个见仁见智的问题。
    • 2

  2. 正如 dbc 正确指出的那样， ToArray将分配一个额外的数组，这将损害性能。除了建议的方法外，您还可以利用以下Memory2D<T>.CopyTo方法：

    public static class MemoryExtensions
{
    public static T [] ToArray1DViaMemory<T>(this Memory2D<T> memory)
    {
        var array = new T[memory.Length];
        memory.CopyTo(array);
        return array;
    }

    // to investigate the API
    public static T [] ToArray1DViaSpan<T>(this Memory2D<T> memory)
    {
        var array = new T[memory.Length];
        memory.Span.CopyTo(array);
        return array;
    }

    // methods by dbc...
}

    这在我的计算机上似乎具有相同的性能（通过BenchmarkDotNet）：

    [MemoryDiagnoser(displayGenColumns: true)]
public class Memory2DToArrayBench
{
    public readonly static Memory2D<int> Mem = new [,]
    {
        { 1, 2, 3 },
        { 4, 5, 6 },
        { 7, 8, 9 }
    };
    
    [Benchmark]
    public int[] ToArray1D() => Mem.ToArray1D();
    
    [Benchmark]
    public int[] ToArray1DViaSpan() => Mem.ToArray1DViaSpan();  

    [Benchmark]
    public int[] ToArray1DViaMemory() => Mem.ToArray1DViaMemory();
}
    方法 意思是 错误 标准差 Gen0 已分配
    数组一维 67.18 纳秒 2.324纳秒 6.631 纳秒 0.0101 64B
    ToArray1DViaSpan 80.87 纳秒 3.950 纳秒 11.140 纳秒 0.0101 64B
    通过内存访问数组 69.84 纳秒 2.760 纳秒 7.963 纳秒 0.0101 64B

    请注意，有如下Memory2D<T>.TryGetMemory方法Span2D<T>.TryGetSpan：

    如果底层缓冲区连续且足够小，则尝试获取Memory<T>（Span<T>）实例。

    并且可以在某些情况下使用。

    • 2

  3. 最好的办法就是根本不做任何复制。只需将Span2D<T>其删除，然后Span<T>从中创建一个法线。

    public static Span<T> ToSpan1D<T>(this Span2D<T> span) =>
    span.TryGetSpan(out var span1) ? span1 : throw new Exception("Span too large or non-contiguous");

public static Span<T> ToSpan1D<T>(this Memory2D<T> memory) =>
    memory.Span.ToSpan1D();

    您还可以使用枚举器和foreach。

    public static IEnumerator<T> GetEnumerator<T>(this Memory2D<T> memory) =>
    memory.Span.GetEnumerator();
    • 1

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