C ++中的快速圖像（或矩陣）轉置實現

Question

這篇文章討論了如何使用OpenCV轉置圖像，在這里我想進一步介紹一下：假設該圖像是灰度圖像，那么使用C ++最快地轉置圖像（或矩陣）的方法是什么？ 我的解決方案如下：

        // image data is stored in an image buffer image*buffer_

    unsigned char *mem = (unsigned char *) malloc(image.bufferSize_);

    int height = image.Height();
    int width = image.Width();
    for(int i=0; i<height; i++)
    {
        unsigned char *ptr =image.buffer_+i*width;
        for(int j=0; j<width; j++)
            *(mem+j*height+i) = *(ptr+j);
    }


    memcpy(image.buffer_,mem,image.bufferSize_);
    free(mem);

上面的代碼上面有一些解釋：我們創建一個圖像對象，其中包含基本圖像信息以及圖像像素（在image.buffer_ ）。 當圖像像素存儲在image.buffer_ ，我們假設圖像像素逐行保留。 關於進一步改進上述代碼有什么想法嗎？

Answer 1

在不接觸malloc / free部分的情況下，復制部分可以像這樣：

    size_t len = image.bufferSize_,
           len1 = len - 1;

    unsigned char *src = image.buffer_,
                  *dest = mem,
                  *end = dest + len;

    for(size_t i = 0; i < len; i++)
    {
        *dest++ = *src;  // dest moves to next row
        src += height;   // src moves to next column

        // src wraps around and moves to next row
        if (src > end) src -= len1;
    }

這等效於具有按列的目標迭代器和按行的源迭代器。

如果沒有實際測試，我會感覺更快：它在內部循環中有3個用於偏移量計算的操作，而在您的版本中有4個（在兩個版本中還有2個解引用操作）。

編輯

一項進一步的改進和更正：

    //...
    unsigned char *src = image.buffer_,
                  *src_end = src + len,
                  *dest = mem,
                  *dest_end = dest + len;

    while (dest != dest_end)
    {
        *dest++ = *src;  // dest moves to next row
        src += height;   // src moves to next column

        // src wraps around and moves to next row
        if (src > src_end) src -= len1;
    }

這樣每次迭代可以節省一個以上的操作（ for循環中for i++ ）。 此外src進行比較錯誤的end之前。