arrays - 如何将 C 样式数组修改为 D 样式数组？

Question

问题

接受 C 样式数组作为参数、将其修改为 D 样式数组(包括更改长度)并将其作为 C 样式数组返回的最佳方式是什么？

在上下文中

我正在写 D 中的库，可编译为具有 C 接口(interface)的 DLL (我将从 C++ 调用我的 D DLL，因此需要 C 接口(interface))。
需要byte数组并修改其内容，有时会更改数组长度 .

因为我使用的是 C 接口(interface)，所以我的函数必须接受 C 风格的数组。理想情况下，如果给定的缓冲区太小，我希望能够分配更多的内存(即扩展 bufferMaxSize)。

这就是我的 D DLL 现在接受参数的方式:

// D library code; compiles to DLL with C interface.
// bufferSize is the data length, and is a pointer because I may modify the data length.
// bufferMaxSize is the total allocated buffer size.
export extern(C) void patchData(const size_t bufferMaxSize, size_t * bufferSize, byte * buffer) { ... }

在我的 D 库中，我有接受 D 样式数组的现有代码。 沿着这条线的某个地方，必须将 C 样式数组转换为 D 样式数组 .

我目前正在进行这样的转换(简化示例):

// D library code; compiles to DLL with C interface.
export extern(C) void patchData(const size_t bufferMaxSize, size_t * bufferSize, byte * buffer) {
    // Convert from C-style array to D-style.
    byte[] dStyleArray = buffer[0 .. *bufferSize];

    // Modify data.
    dStyleArray[0] = cast(byte) 0xab;
    dStyleArray[1] = cast(byte) 0xbc;

    dStyleArray.length = dStyleArray.length + 16;

    // Return modified data as C-style array.
    buffer[0 .. dStyleArray.length] = dStyleArray[0 .. dStyleArray.length];
    *bufferSize = dStyleArray.length;
}

它有效，但我不确定这里到底发生了什么。我主要关心的是速度。如果我循环这个函数， 我不想不断分配新内存并来回复制其内容 .

当我做 byte[] dStyleArray = buffer[0 .. *bufferSize] ，是 D 分配一个新的内存块并将所有内容复制到 D 样式数组中，还是指向已经分配的 C 样式数组？

我这样做时发生了什么 dStyleArray.length = dStyleArray.length + 16 ?由于 dStyleArray从 buffer 切出，我现在是在分配新内存/复制内存吗？或者我是否扩展到 buffer ?

当我做 buffer[0 .. dStyleArray.length] = dStyleArray[0 .. dStyleArray.length]; ，我是在复制内存，对吧？

是否可以将 D 样式数组“绑定(bind)”到 C 样式数组，并通过 D 样式数组的接口(interface)访问预分配的内存？

Answer 1

When I do byte[] dStyleArray = buffer[0 .. *bufferSize], is D allocating a new chunk of memory and copying everything into the D-style array, or is it pointing to the already-allocated C-style array?

是指点Phobos 使用相同的技巧将 C“字符串”转换为 D 字符串:
https://github.com/D-Programming-Language/phobos/blob/67c95e6de21d5d627e3c57128b4d6e332c82f785/std/string.d#L208-L211

What's going on when I do dStyleArray.length = dStyleArray.length + 16? Since dStyleArray was sliced from buffer, am I allocating new memory/copying memory now? Or did I extend into buffer?

这可能不是你想要/期望的。它将在垃圾回收内存上分配一个新 block ，并将内容复制到其中。它无法扩展它，因为运行时没有关于内存块的任何信息(它不管理它)。您是否真的要扩展缓冲区，或移动指针(将在 D 中切片)？

When I do buffer[0 .. dStyleArray.length] = dStyleArray[0 .. dStyleArray.length];, I am copying memory, right?

是的。这被降低到一个memcpy。

Is it possible to just "bind" a D-style array to a C-style array, and access pre-allocated memory through the D-style array's interface?

是的，这就是你一开始所做的；)

如果您只想更改数组的前 2 个元素，只需进行绑定(bind)并更改它们，它将“正常工作”。

如果你想测试行为，我建议你放一个 unittest block 下面的函数，所以你可以通过给它一个指针来测试会发生什么。此外，如果您想确保没有进行任何 GC 分配，您可能需要考虑将 @nogc在您的函数上进行静态检查( nothrow 通常对于 C 函数也是一个好主意)。