c++ - 将 std::deque 内容复制到字节数组的最有效方法

Question

是否有更好的方法将 std::deque 的内容复制到字节数组中？看起来 STL 中应该有一些东西可以做到这一点。

// Generate byte-array to transmit
uint8_t * i2c_message = new uint8_t[_tx.size()];
if ( !i2c_message ) {
    errno = ENOMEM;
    ::perror("ERROR: FirmataI2c::endTransmission - Failed to allocate memory!");
} else {
    size_t i = 0;

    // Load byte-array
    for ( const auto & data_byte : _tx ) {
        i2c_message[i++] = data_byte;
    }

    // Transmit data
    _marshaller.sendSysex(firmata::I2C_REQUEST, _tx.size(), i2c_message);
    _stream.flush();

    delete[] i2c_message;
}

我正在寻找有关空间或速度或两者的建议...

EDIT: It should be noted that _marshaller.sendSysex() cannot throw.

跟进:

我认为值得重述一切，因为评论非常有启发性(除了火焰 war )。 :-P

所问问题的答案...

使用std::copy

大局观:

与其简单地提高代码的原始性能，不如考虑为代码库增加健壮性和生命周期。

我忽略了 RAII - 资源获取即初始化。通过朝另一个方向前进并稍微降低性能，我可以获得很大的弹性 yield (正如@PaulMcKenzie 和@WhozCraig 所指出的)。事实上，我什至可以将我的代码与依赖项的更改隔离开来!

最终解决方案:

在这种情况下，我实际上可以访问(并且能够更改)更大的代码库——通常情况并非如此。我重新评估*我从使用 std::deque 中获得的好处，并将整个底层容器交换为 std::vector。从而节省容器交换的性能损失，并获得连续数据和 RAII 的好处。

*我选择了 std::deque，因为在发送之前我总是需要 push_front 两个字节来完成我的字节数组。但是，由于它始终是两个字节，我能够用两个虚拟字节填充 vector 并通过随机访问替换它们 - O(n) 时间。

Answer 1

拥抱 C++ 标准库。假设 _tx真的是std::deque<uint8_t> , 一种简单的方法是:

std::vector<uint8_t> msg(_tx.cbegin(), _tx.cend());
_marshaller.sendSysex(firmata::I2C_REQUEST, msg.size(), msg.data());

这会分配适当大小的连续缓冲区，从源迭代器对复制内容，然后调用您的发送操作。 vector 将在作用域退出时自动清理，如果构建它的分配以某种方式失败，则会抛出异常。

标准库提供了大量的方法来处理数据，特别是给定迭代器标记从哪里开始，从哪里停止。不妨利用它来发挥你的优势。此外，让 RAII 像这样处理实体的所有权和清理而不是手动内存管理几乎总是更好的方法，应该受到鼓励。

总而言之，如果您需要连续性(并且从发送调用的外观判断，这正是您这样做的原因)，那么从非连续空间复制到连续空间几乎是您唯一的选择，而且占用空间和复制时间。你无能为力避免这种情况。我想看看 std::deque 的实现细节并且可能做一些像堆叠发送调用这样的事情是可能的，但我严重怀疑会有任何返回，唯一的节省可能会在多次发送调用中消失。

最后，还有一个可能值得考虑的选项。看看这一切的来源。是std::deque真的有必要吗？例如，当然是您在其他地方构建该容器。如果您可以使用 std::vector 高效或接近高效地执行该构建操作，然后整个问题就消失了，因为您可以发送它。

例如，如果您知道(可证明)您的 std::deque永远不会大于某个尺寸 N , 你可以预先调整 std::vector 的大小或类似的连续 RAII 保护分配，为 2*N在大小上，在中间启动前后迭代器对，并通过向后遍历 fore 迭代器来添加数据，或者通过向前遍历 aft 迭代器来添加数据。最后，您的数据将在船首和船尾之间是连续的，剩下的就是发送。不需要拷贝，但仍然需要添加空间。这一切都取决于确定地知道最大消息大小。如果您可以使用它，那么它可能是一个值得分析的想法。