如何在ArrayBuffer，DataView和TypedArray中测试相等性

Question

有没有办法测试两个JavaScript ArrayBuffers是否相等？我想为消息编写方法编写测试。我找到的唯一方法是将ArrayBuffer转换为字符串然后进行比较。我错过了什么吗？

以下代码给出了错误，即使我认为它应该是真的：

(function() {
    'use strict';

    /* Fill buffer with data of Verse header and user_auth
     * command */
    var buf_pos = 0;
    var name_len = 6
    var message_len = 4 + 1 + 1 + 1 + name_len + 1;

    var buf = new ArrayBuffer(message_len);
    var view = new DataView(buf);
    /* Verse header starts with version */
    view.setUint8(buf_pos, 1 << 4); /* First 4 bits are reserved for version of protocol */
    buf_pos += 2;
    /* The lenght of the message */
    view.setUint16(buf_pos, message_len);
    buf_pos += 2;

    buf_pos = 0;
    var buf2 = new ArrayBuffer(message_len);
    var view2 = new DataView(buf);
    /* Verse header starts with version */
    view2.setUint8(buf_pos, 1 << 4); /* First 4 bits are reserved for version of protocol */
    buf_pos += 2;
    /* The lenght of the message */
    view2.setUint16(buf_pos, message_len);
    buf_pos += 2;


    if(buf == buf2){
        console.log('true');
    }
    else{
        console.log('false');
    }


}());

如果我尝试比较视图和view2它又是假的。

Answer 1

您无法使用==或===直接在JavaScript中比较两个对象 这些运算符只会检查引用的相等性（即表达式是否引用同一个对象）。

但是，您可以使用DataView或ArrayView个对象来检索ArrayBuffer个对象的特定部分的值并进行检查。

如果您想检查标题：

if (  view1.getUint8 (0) == view2.getUint8 (0)
   && view1.getUint16(2) == view2.getUint16(2)) ...

或者如果你想检查你的缓冲区的全局性：

function equal (buf1, buf2)
{
    if (buf1.byteLength != buf2.byteLength) return false;
    var dv1 = new Int8Array(buf1);
    var dv2 = new Int8Array(buf2);
    for (var i = 0 ; i != buf1.byteLength ; i++)
    {
        if (dv1[i] != dv2[i]) return false;
    }
    return true;
}

如果您想基于ArrayBuffer实现复杂的数据结构，我建议您创建自己的类，否则您将不得不求助于繁琐的原始DataView / ArrayView个实例你想要将火柴杆移入和移出结构的时间。

Answer 2

在当今的V8中，DataView现在应该“可用于对性能至关重要的实际应用程序” — https://v8.dev/blog/dataview

下面的函数根据您已实例化的对象测试是否相等。如果您已经有TypedArray个对象，则可以直接比较它们而无需为其创建其他DataView个对象（欢迎有人来衡量这两个选项的性能）。

// compare ArrayBuffers
function arrayBuffersAreEqual(a, b) {
  return dataViewsAreEqual(new DataView(a), new DataView(b));
}

// compare DataViews
function dataViewsAreEqual(a, b) {
  if (a.byteLength !== b.byteLength) return false;
  for (let i=0; i < a.byteLength; i++) {
    if (a.getUint8(i) !== b.getUint8(i)) return false;
  }
  return true;
}

// compare TypedArrays
function typedArraysAreEqual(a, b) {
  if (a.byteLength !== b.byteLength) return false;
  return a.every((val, i) => val === b[i]);
}

Answer 3

要测试两个TypedArray之间的相等性，请考虑使用every方法，该方法会在发现不一致时退出：

const a = Uint8Array.from([0,1,2,3]);
const b = Uint8Array.from([0,1,2,3]);
const c = Uint8Array.from([0,1,2,3,4]);
const areEqual = (first, second) =>
    first.length === second.length && first.every((value, index) => value === second[index]);

console.log(areEqual(a, b));
console.log(areEqual(a, c));

这比替代方法（例如toString()比较）便宜，后者甚至在找到差异之后也可以迭代其余阵列。

Answer 4

您始终可以将数组转换为字符串并进行比较。 E.g。

cd src; code index.js; cd public; cd ../..;

Answer 5

在一般的javascript中，您当前必须比较两个ArrayBuffer对象，方法是用TypedArray包装每个对象，然后手动迭代每个元素并进行逐元素相等。

如果基础缓冲区是2字节或4字节内存对齐的，则可以通过使用Uint16或Uint32类型数组进行比较来进行重大优化。

/**
 * compare two binary arrays for equality
 * @param {(ArrayBuffer|ArrayBufferView)} a
 * @param {(ArrayBuffer|ArrayBufferView)} b 
 */
function equal(a, b) {
  if (a instanceof ArrayBuffer) a = new Uint8Array(a, 0);
  if (b instanceof ArrayBuffer) b = new Uint8Array(b, 0);
  if (a.byteLength != b.byteLength) return false;
  if (aligned32(a) && aligned32(b))
    return equal32(a, b);
  if (aligned16(a) && aligned16(b))
    return equal16(a, b);
  return equal8(a, b);
}

function equal8(a, b) {
  const ua = new Uint8Array(a.buffer, a.byteOffset, a.byteLength);
  const ub = new Uint8Array(b.buffer, b.byteOffset, b.byteLength);
  return compare(ua, ub);
}
function equal16(a, b) {
  const ua = new Uint16Array(a.buffer, a.byteOffset, a.byteLength / 2);
  const ub = new Uint16Array(b.buffer, b.byteOffset, b.byteLength / 2);
  return compare(ua, ub);
}
function equal32(a, b) {
  const ua = new Uint32Array(a.buffer, a.byteOffset, a.byteLength / 4);
  const ub = new Uint32Array(b.buffer, b.byteOffset, b.byteLength / 4);
  return compare(ua, ub);
}

function compare(a, b) {
  for (let i = a.length; -1 < i; i -= 1) {
    if ((a[i] !== b[i])) return false;
  }
  return true;
}

function aligned16(a) {
  return (a.byteOffset % 2 === 0) && (a.byteLength % 2 === 0);
}

function aligned32(a) {
  return (a.byteOffset % 4 === 0) && (a.byteLength % 4 === 0);
}

并通过

调用

equal(buf1, buf2)

here are the performance tests用于1、2、4字节对齐的内存。

替代方法：

使用WASM还可以提高性能，但是将数据传输到堆的成本可能会抵消比较优势。

在Node.JS中，Buffer可能会获得更高的性能，因为它将具有本机代码：Buffer.from(buf1, 0).equals(Buffer.from(buf2, 0))

Answer 6

我编写了这些函数来比较最正常的数据类型。它适用于 ArrayBuffer、TypedArray、DataView、Node.js Buffer 和任何带有字节数据 (0-255) 的普通数组。

// It will not copy any underlying buffers, instead it will create a view into them.
function dataToUint8Array(data) {
  let uint8array
  if (data instanceof ArrayBuffer || Array.isArray(data)) {
    uint8array = new Uint8Array(data)
  } else if (data instanceof Buffer) { // Node.js Buffer
    uint8array = new Uint8Array(data.buffer, data.byteOffset, data.length)
  } else if (ArrayBuffer.isView(data)) { // DataView, TypedArray or Node.js Buffer
    uint8array = new Uint8Array(data.buffer, data.byteOffset, data.byteLength)
  } else {
    throw Error('Data is not an ArrayBuffer, TypedArray, DataView or a Node.js Buffer.')
  }
  return uint8array
}

function compareData(a, b) {
  a = dataToUint8Array(a); b = dataToUint8Array(b)
  if (a.byteLength != b.byteLength) return false
  return a.every((val, i) => val == b[i])
}

Answer 7

就我而言，将ArrayBuffer转换为Blob是解决方案。但是，这可能不是通用的解决方案。

注意：我之前是从Blob创建的ArrayBuffer

new Blob([ArrayBuffer], { type: 'image/jpeg' })