将Vec<u32>转换为就地的Vec<u8>，且开销最小
将Vec<u32>转换为就地的Vec<u8>，且开销最小
提问于 2018-04-06 10:13:01
我正在尝试将Vec of u32s转换为Vec of u8s，最好是就地的，并且不需要太多的开销。
我的当前解决方案依赖于不安全的代码来重新构造Vec。是否有更好的方法来做到这一点，与我的解决方案相关的风险是什么？
use std::mem;
use std::vec::Vec;
fn main() {
let mut vec32 = vec![1u32, 2];
let vec8;
unsafe {
let length = vec32.len() * 4; // size of u8 = 4 * size of u32
let capacity = vec32.capacity() * 4; // ^
let mutptr = vec32.as_mut_ptr() as *mut u8;
mem::forget(vec32); // don't run the destructor for vec32
// construct new vec
vec8 = Vec::from_raw_parts(mutptr, length, capacity);
}
println!("{:?}", vec8)
}回答 3
Stack Overflow用户
回答已采纳
发布于 2018-04-06 13:56:10
- 每当编写
unsafe块时，我强烈鼓励人们在代码块上添加注释，解释为什么您认为代码实际上是安全的。这种类型的信息对于将来阅读代码的人是有用的。 - 不要添加关于“神奇数字”4的注释，只需使用
mem::size_of::<u32>。我甚至会将size_of用于u8，并为达到最大的清晰度执行除法。 - 您可以从
unsafe块返回新创建的Vec。 - 正如注释中提到的，“转储”这样的数据块使得数据格式平台依赖于；在小终端系统和大端终端系统上，您将得到不同的答案。这可能会导致未来的大规模调试头疼。文件格式要么将平台endianness编码到文件中(使读者的工作更加困难)，要么只将特定的endinanness写入文件(使作者的工作更加困难)。
- 我可能会将整个
unsafe块移动到一个函数中，并为其命名，这只是为了组织目的。 - 您不需要导入
Vec，它就在序曲中。
use std::mem;
fn main() {
let mut vec32 = vec![1u32, 2];
// I copy-pasted this code from StackOverflow without reading the answer
// surrounding it that told me to write a comment explaining why this code
// is actually safe for my own use case.
let vec8 = unsafe {
let ratio = mem::size_of::<u32>() / mem::size_of::<u8>();
let length = vec32.len() * ratio;
let capacity = vec32.capacity() * ratio;
let ptr = vec32.as_mut_ptr() as *mut u8;
// Don't run the destructor for vec32
mem::forget(vec32);
// Construct new Vec
Vec::from_raw_parts(ptr, length, capacity)
};
println!("{:?}", vec8)
}我对这段代码最大的未知担忧在于与Vec关联的内存的对齐。
铁锈的底层分配器分配和放行内存具有特定的https://doc.rust-lang.org/std/alloc/struct.Layout.html。Layout包含指针的大小和对齐等信息。
我假设这段代码需要Layout在对alloc和dealloc的配对调用之间进行匹配。如果是这样的话，可能会告诉分配器对齐错误。，因为该信息是基于元素类型。
如果没有更好的知识，“最好”的做法就是离开Vec<u32>，只需给它一个&[u8]。切片没有与分配器的交互，从而避免了这个问题。
即使没有与分配器交互，您也需要小心对齐！
另请参阅：
Stack Overflow用户
发布于 2018-04-06 21:15:36
如果就地转换不是强制性的，那么像这样的东西可以管理字节顺序控件并避免不安全的块：
extern crate byteorder;
use byteorder::{WriteBytesExt, BigEndian};
fn main() {
let vec32: Vec<u32> = vec![0xaabbccdd, 2];
let mut vec8: Vec<u8> = vec![];
for elem in vec32 {
vec8.write_u32::<BigEndian>(elem).unwrap();
}
println!("{:?}", vec8);
}Stack Overflow用户
发布于 2022-07-19 17:54:43
这就是我如何使用位转换副本解决问题的方法。
它在我的x64机器上工作，但我不确定我是否对小/大的endianism做出了不安全的假设。
如果可以在不需要副本的情况下在内存中执行此强制转换，则运行时性能将更快，但我还没有弄清楚如何做到这一点。
/// Cast Vec<u32> to Vec<u8> without modifying underlying byte data
/// ```
/// # use fractals::services::vectors::vec_u32_to_u8;
/// assert_eq!( vec_u32_to_u8(&vec![ 0x12345678 ]), vec![ 0x12u8, 0x34u8, 0x56u8, 0x78u8 ]);
/// ```
#[allow(clippy::identity_op)]
pub fn vec_u32_to_u8(data: &Vec<u32>) -> Vec<u8> {
// TODO: https://stackoverflow.com/questions/72631065/how-to-convert-a-u32-array-to-a-u8-array-in-place
// TODO: https://stackoverflow.com/questions/29037033/how-to-slice-a-large-veci32-as-u8
let capacity = 32/8 * data.len() as usize; // 32/8 == 4
let mut output = Vec::<u8>::with_capacity(capacity);
for &value in data {
output.push((value >> 24) as u8); // r
output.push((value >> 16) as u8); // g
output.push((value >> 8) as u8); // b
output.push((value >> 0) as u8); // a
}
output
}页面原文内容由Stack Overflow提供。腾讯云小微IT领域专用引擎提供翻译支持
原文链接：
https://stackoverflow.com/questions/49690459
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