Question

问题非常基本。（我很困惑为什么搜索没找到任何东西）

我有一个矩形的“图片”，用于存储它的像素颜色线在std :: vector

之后的行

我想从该图片中复制一个矩形区域。

我如何在c ++中优雅地编写代码？

我的第一次尝试：

 template <class  T>    std::vector<T> copyRectFromVector(const std::vector<T>& vec, std::size_t startx,  std::size_t starty, std::size_t endx, std::size_t endy, std::size_t fieldWidth, std::size_t fieldHeight)
    {
     using namespace std;
    vector<T> ret((endx-startx)*(endy-starty)+10);  // 10: chickenfactor

    // checks if the given parameters make sense:
    if (vec.size() < fieldWidth*endy)
    {
        cerr << "Error: CopyRectFromVector: vector to small to contain rectangular region!" << std::endl;
        return ret;
    }

    // do the copying line by line:
    vector<T>::const_iterator vecIt = vec.begin();
    vector<T>::forward_iterator retIt = ret.end();

    vecIt += startx + (starty*fieldWidth);
     for(int i=starty; i < endy; ++i)
    {
            std::copy(vecIt, vecIt + endx - startx, retIt);
        }
        return ret;
}

甚至没有编译.....

Addit：澄清：我知道如何“手工”做到这一点。这不是问题。但我会喜欢一些c ++ stl iterator魔法，它会做同样的事情，但速度更快......更多c ++时尚。

另外：我为算法提供了pictureDataVector，图片的宽度和高度以及一个矩形，表示我想从图片中复制出来的区域。返回值应该是一个带有矩形内容的新向量。

将其视为打开您最喜欢的图像编辑器，并从中复制矩形区域。图片存储为像素颜色的长1D数组（矢量）。

Answer 1

for (int r = startRow; r < endRow; r++)
    for (int c = startCol; c < endCol; c++)
        rect[r-startRow][c-startCol] = source[r*rowWidth+c];

Answer 2

基本上是相同的想法，除了它编译并且更多的是iteratory：

#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <iterator>

template <typename I, typename O> 
void copyRectFromBiggerRect(
    I input,
    O output,
    std::size_t startx,  
    std::size_t cols, 
    std::size_t starty, 
    std::size_t rows, 
    std::size_t stride
) {
    std::advance(input, starty*stride + startx);
    while(rows--) {
        std::copy(input, input+cols, output);
        std::advance(input, stride);
    }
}

template<typename T>
std::vector<T> copyRectFromVector (
    const std::vector<T> &vec, 
    std::size_t startx,  
    std::size_t starty, 
    std::size_t endx, 
    std::size_t endy, 
    std::size_t stride
) {
    // parameter-checking omitted: you could also check endx > startx etc.

    const std::size_t cols = endx - startx;
    const std::size_t rows = endy - starty;

    std::vector<T> ret;
    ret.reserve(rows*cols);
    std::back_insert_iterator<std::vector<T> > output(ret);

    typename std::vector<T>::const_iterator input = vec.begin();
    copyRectFromBiggerRect(input,output,startx,cols,starty,rows,stride);
    return ret;
}

int main() {
    std::vector<int> v(20);
    for (int i = 0; i < 20; ++i) v[i] = i;
    std::vector<int> v2 = copyRectFromVector(v, 0, 0, 1, 2, 4);
    std::copy(v2.begin(), v2.end(), std::ostream_iterator<int>(std::cout, "\n"));
}

我不希望这比通过索引复制的两个循环更快。甚至可能更慢，尽管它基本上是vector :: push_back的开销和std :: copy在循环中的增益之间的竞争。

但是，如果您的其他模板代码通常用于处理迭代器，而不是将vector作为特定容器，则可能会更灵活。 copyRectFromBiggerRect可以使用数组，双端队列甚至列表作为输入，就像向量一样容易，虽然它对于非随机访问的迭代器来说当前不是最佳的，因为它当前在每个复制的行中前进两次。

对于使其更像其他C ++代码的其他方法，请考虑对多维数组使用boost :: multi_array（在这种情况下，实现将与此完全不同），并避免返回诸如vector之类的集合（首先，如果你没有得到返回值优化，那么它可能是低效的，其次是对分配的资源的控制权保留在最高级别。）

Answer 3

优秀的C ++代码必须首先易于阅读和理解（就像任何代码一样），面向对象（就像面向对象语言中的任何代码），然后应该使用语言工具来简化实现。

我不担心使用STL算法使它看起来更像C ++ - 是的，以面向对象的方式开始简化可用性（接口）会好得多。不要在外部使用普通矢量来表示图像。提供抽象级别：创建一个表示图像的类，并提供您需要的功能。这将通过封装细节从常规使用中提高可用性（2D区域对象可以知道其尺寸，用户不需要将它们作为参数传递）。这将使代码更强健壮，因为用户可以减少错误。

即使您使用STL容器，也要先考虑可读性。如果在常规for循环方面实现起来更简单，并且使用STL算法更难阅读，请忘记它们：使代码简单易维护。

这应该是你的重点：制作更好，更简单，更易读的代码。使用语言功能来改进代码，而不是使用代码来练习或展示语言中的功能。如果您需要在两个月后维护该代码，它将获得回报。

注意：使用更多STL不会使您的代码在C ++中更具惯用性，我相信这是其中一种情况。滥用STL可能会使代码变得更糟。

Answer 4

您的问题要求使用C ++方法复制某个容器中的矩形元素字段。你有一个相当接近的例子，并且会得到更多答案。但是，让我们概括一下：

您需要一个迭代器，它在一定范围的元素上移动矩形范围的元素。那么，如何写一个位于任何容器上的适配器并提供这个特殊的迭代器。

这里的代码将广泛使用：

vector<pixels> my_picture;
point selTopLeft(10,10), selBotRight(40, 50);
int picWidth(640), picHeight(480);
rectangular_selection<vector<pixels> > selection1(my_picture.begin(),
  my_picture.end(), picWidth, picHeight, selTopLeft, selBotRight);

// Now you can use stl algorithms on your rectangular range
vector<pixels> rect_copy = std::copy(selection1.begin(), selection1.end());
// or maybe you don't want to copy, you want 
// to modify the selection in place
std::for_each (selection1.begin(), selection1.end(), invert_color);

我确信这完全可行，但我不习惯在袖手旁边编写stl风格的模板。如果我有时间并且您感兴趣，我可能会在稍后重新编辑草稿，因为这是一个有趣的概念。

请参阅此SO question's answer获取灵感。

如何从C ++向量中优雅地提取2D矩形区域

4 个答案: