c# - 整数数组或结构数组 - 哪个更好？

Question

在我的应用程序中，我将Bitmap 数据存储在一个二维整数数组(int[,]) 中。要访问 R、G 和 B 值，我使用如下方法:

// 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非常有限。

不过，我想知道声明这样的结构是否更有意义:

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-ing。我依稀记得以前关于 byte 变量在 32 位系统上 block 对齐的事情，所以 byte 实际上占用 4 个字节的内存而不是仅仅 1 个(但也许这只是 Visual Basic 的事情)。

使用结构数组(如上面的 RGB 示例)是否会比使用整数数组更快，它会使用 3/4 的内存还是 3 倍的内存？

Answer 1

如果您在速度上，那么技术上我希望int[] 版本更快，因为有一个特定的用于从数组中获取 int 的 IL 指令(参见 OpCodes.Ldelem_I4)。要执行自定义结构，它必须获取地址 (OpCodes.Ldelema)，然后复制结构 (OpCodes.Ldobj) - 为这两个步骤处理类型元数据.

简而言之 - int 方法应该有更好的优化。但这是微优化 - 一般更喜欢使您的代码更具可读性的版本。您可能考虑的是使用从 int 到您的结构的自定义静态隐式转换运算符编写结构 - 然后您可以拥有 int[]并且仍然这样做:

MyColor col = intArr[12];

(当然，它会在中间进行静态调用)

您也可以考虑使用联合，这样您就不需要做很多移位:

重要 我还没有仔细检查过字节顺序；只需更改 R/G/B 的偏移量即可更改它。

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;
    }
}