Question

在我的应用中，我将Bitmap数据存储在二维整数数组（int[,]）中。要访问R，G和B值，我使用以下内容：

// read:
int i = _data[x, y];
byte B = (byte)(i >> 0);
byte G = (byte)(i >> 8);
byte R = (byte)(i >> 16);
// write:
_data[x, y] = BitConverter.ToInt32(new byte[] { B, G, R, 0 }, 0);

我使用整数数组而不是实际的System.Drawing.Bitmap，因为我的应用程序在Windows Mobile设备上运行，其中可用于创建位图的内存受到严重限制。

但是，我想知道，如果宣布这样的结构会更有意义：

public struct RGB
{
    public byte R;
    public byte G;
    public byte B;
}

...然后使用RGB数组而不是int数组。这样我就可以轻松读取和写入单独的R，G和B值，而无需进行位移和BitConverter。我依旧记得以前几天关于byte变量在32位系统上被块对齐的事情，所以byte实际占用4个字节的内存而不是1个（但也许这只是一个Visual Basic的东西）。

使用结构数组（如上面的RGB示例）会比使用整数数组更快，并且它会使用3/4内存还是内存的3倍？

Answer 1

为什么不在Color中使用System.Drawing结构？它更容易处理和引用。当然，它有4个字节（另一个值代表Alpha），但是你的第一个实现也是如此，如果我没记错的话，任何3个字节都会与4个字节的块对齐。看一下示例here。

Answer 2

单独一个字节可能会被块对齐，但结构中的多个字节可以被打包。根据Marshal.SizeOf，你的RGB结构确实只占用了三个字节的内存。（从技术上讲，这是编组到非托管内存时的大小，CLR可以选择以不同方式进行布局;但实际上我认为这是正确的。）

但是，CLR仍然可以在RGB和其他结构之间插入填充，这种行为可能取决于处理器，CLR版本等。在x86系统上，分配3亿RGB的数组导致任务管理器报告大约900 MB承诺，而分配3亿个整数的阵列导致1200 MB承诺。所以看起来x86上的2.0 CLR可以节省25％的成本。（我不得不承认这让我感到惊讶;就像Traveling Tech Guy一样，我希望3字节结构与4字节边界对齐。所以我可能会遗漏一些东西。）但CF可能会有所不同：你真的会只有通过在目标平台上测试才能知道。

Answer 3

如果您正在使用速度，那么技术上我希望int[]版本更快，因为有一个特定的IL指令来获取来自数组的int（请参阅OpCodes.Ldelem_I4）。要做一个自定义结构，它必须获取地址（OpCodes.Ldelema），然后复制结构（OpCodes.Ldobj） - 处理这两个步骤的类型元数据。

简而言之 - int方法应该有更好的优化。但这是微优化 - 在 general 中更喜欢使代码更具可读性的版本。你可能考虑的是用int中的自定义静态隐式转换运算符编写结构到你的结构 - 然后你可以拥有int[]并仍然执行：

MyColor col = intArr[12];

（当然，它会在中间进行静态调用）

您也可以考虑使用 union ，这样您就不需要进行大量的转换：

重要我没有理智地检查这个字节顺序;只需更改R / G / B的偏移即可更改它。

class Program
{
    static void Main()
    {
        int[] i = { -1 };
        RGB rgb = i[0];
    }
}
[StructLayout( LayoutKind.Explicit)]
public struct RGB
{
    public RGB(int value) {
        this.R = this.G = this.B = 0; this.Value = value;
    }
    [FieldOffset(0)]
    public int Value;
    [FieldOffset(2)]
    public byte R;
    [FieldOffset(1)]
    public byte G;
    [FieldOffset(0)]
    public byte B;

    public static implicit operator RGB(int value) {
        return new RGB(value);
    }
    public static implicit operator int(RGB value) {
        return value.Value;
    }
}

Answer 4

我认为id取决于你想要达到的目标。它当然更适用于struct的Readabl，你可以安全地使用它与

unsafe { }

这将真正加快位图访问速度。（如果你知道该怎么做 - 没有检查边界条件和类似的东西）并且肯定如果你想为位图乘法，屏蔽，灰度，过滤通常的图形东西制作运算符，那么INT在速度方面是你的朋友，但不幸的是不是在可读性的情况下。矩阵滤波器只能将所述整数（它可以这样写）而不是RGB值独立地相乘，但是Marks结构不应该是问题。希望它有所帮助

整数数组或结构数组 - 哪个更好？

4 个答案: