c# - 更改/访问矩阵元素的最佳/最快方法

Question

我是 C# 的新手，我对我们的数组、数组的数组、锯齿状数组、矩阵和其他东西有困难。它与 C++ 完全不同，因为我无法使用指针和其他东西获得对矩阵行的引用(除非我使用不安全的代码)。

无论如何，这就是问题所在:我有一个名为“Image”的结构/类，它包含 1024 列和 768 行。对于每一行/列，都有一个包含 3 个字节的“像素”结构/类。我想尽快获取/设置矩阵随机位置的像素。

假设我有一个 25 像素的矩阵。那是 5 行和 5 列，像这样:

A B C D E
F G H I J
K L M N O
P Q R S T 
U V X W Y

我需要比较 M 与 H 和 R。然后 M 与 L 和 N。然后我需要“求和”G+H+I+L+M+N+Q+R+S。

我该怎么做？

可能性:1) 创建类似 pixel[5][5] 的东西(这是一个锯齿状的数组，对吧？)，每当我尝试比较不同列上的元素时，它会很慢，对吧？2) 创建类似 pixel[25] 的东西，这不会那么容易编码/准备好，因为我需要做一些(简单的)数学运算，每一个我想要访问一个元素3) 创建类似 pixe[5,5] 的东西(这是一个多维数组，对吧？)...但我不知道如何将其转换为实际内存...如果它是一个 block 内存，比如 pixe[25]，或者什么...

因为我打算对每个图像执行数万次此操作(“随机”求和/比较不同行/列中的元素)。我有 1000 多张图片。代码优化是必须的.​​.....遗憾的是我不确定我应该使用哪个结构/类。

TL;DR:在(固定大小)矩阵的随机位置获取/设置元素的最快方法和最简单(编码方式)方法是什么？

编辑:我不想将 C++ 与 C# 进行比较。我只是说我是 C# 的新手，我想找到使用 C# 完成此任务的最佳方法。请不要告诉我回到 C++。

Answer 1

我曾在 C# 中从事基于像素的图像处理。我发现您列表中的模式 #2 是最快的。为了速度，您必须忘记通过某种漂亮的抽象接口(interface)访问像素。像素处理例程必须明确处理图像的宽度和高度。这通常会导致糟糕的代码，但除非 Microsoft 改进 C# 编译器，否则我们将坚持使用这种方法。

如果您的 for 循环从数组的索引 0 开始，并在 array.Length - 1 结束，编译器将优化数组索引边界测试。这很好，但通常您在处理时必须一次使用多个像素。