我可以重新解釋std :: vector <char> 作為std :: vector <unsigned char> 沒有復制？

Question

我有一個std::vector<char>的引用，我想用它作為接受std::vector<unsigned char>的函數的參數。 我可以不復制嗎？

我有以下功能，它的工作原理; 但我不確定副本是否真的發生 - 有人可以幫助我理解這個嗎？ 是否可以使用std::move來避免復制或者它是否已被復制？

static void showDataBlock(bool usefold, bool usecolor,
            std::vector<char> &chunkdata)  
{
  char* buf = chunkdata.data();                      
  unsigned char* membuf = reinterpret_cast<unsigned char*>(buf); 
  std::vector<unsigned char> vec(membuf, membuf + chunkdata.size()); 
  showDataBlock(usefold, usecolor, vec);   
} 

我以為我可以寫：

std::vector<unsigned char> vec(std::move(membuf),
                               std::move(membuf) + chunkdata.size());  

這有點矯枉過正嗎？ 究竟發生了什么？

Answer 1

...是否可以使用std :: move來避免復制，或者它是否已被復制

您不能在兩個不相關的容器之間移動。 std::vector<char> 不是 std::vector<unsigned char> 。 因此，沒有合法的方法在O（1）時間內將一個內容“移動〜轉換”到另一個內容。

你可以復制：

void showData( std::vector<char>& data){
    std::vector<unsigned char> udata(data.begin(), data.end());
    for(auto& x : udata)
        modify( x );
    ....
}

或者為每次訪問實時投射......

inline unsigned char& as_uchar(char& ch){
    return reinterpret_cast<unsigned char&>(ch);
}

void showDataBlock(std::vector<char>& data){
    for(auto& x : data){
        modify( as_uchar(x) );
    }
}

Answer 2

我猜你編碼了另一個重載函數： -

showDataBlock(usefold, usecolor, std::vector<unsigned char> & vec);  

您嘗試從std::vector<T>轉換為另一個std::vector<T2> 。

沒有辦法避免復制 。

每個std::vector都有自己的存儲空間，粗略地講，它是一個原始指針。
重點是：你不能在多個std::vector共享這樣的原始指針。
我認為這是設計的。
我認為這是一件好事，否則會浪費CPU來跟蹤。

編碼 ...

std::move(membuf)

...移動原始指針=實際上什么都不做。 （與傳遞為membuf相同）

要進行優化，您應該驗證原因：首先要將std::vector<char>轉換為std::vector<unsigned char> 。

如果你創建一個可以表示char和unsigned char的新類C ，這是一個更好的主意嗎？ （例如C::getChar()和C::getUnsignedChar() ，可能是......只存儲char但提供轉換器作為其非靜態函數）

如果它沒有幫助，我建議創建一個新的自定義數據結構。
我經常在需要時這樣做。

但是，在這種情況下，我認為不需要任何優化。
對我來說沒關系，除非它是性能關鍵代碼。

Answer 3

如果你有一個類型為std::vector<T1>的v1並且需要一個類型為std::vector<T2>的v2 ，那么即使T1和T2像char和unsigned char一樣“相似”，也無法復制數據。 。

使用標准庫：

std::vector<unsigned char> v2;
std::copy(v1.begin(), v1.end(), std::back_inserter(v2));

唯一可行的方法是以某種方式只使用一種類型：如果可能的話，從一開始就獲取std::vector<T2> ，或者從現在開始使用std::vector<T1> （可能會添加一個超載用它）。 或者創建可以處理任何[contigous]容器的通用代碼（模板）。

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我認為reinterpret_cast和std :: move應該可以避免復制
不，它不能
請詳細說明 - 為什么不呢？

矢量可以僅從相同類型的另一個矢量中竊取資源（移動數據）。 這就是它的界面設計方式。

要做你想做的事，你需要一個release（）方法，它將釋放底層數據的向量所有權並將其作為（唯一）指針和移動構造函數/賦值返回，它將從（唯一）指針獲取底層數據。 （即便如此，你仍然需要一個reinterpret_cast ，這是......危險區域）

std::vector沒有這些。 也許應該有。 它只是沒有。

Answer 4

正如其他人已經指出的那樣，如果不改變showDataBlock ，就無法繞過副本。

我想你有兩個選擇：

1. 擴展showDataBlock以處理signed char和unsigned char （即使其成為模板）或
2. 不要將容器作為參數，而是使用迭代器范圍。 然后，您可以（在value_type為char情況下）使用特殊迭代器從signed char轉換為unsigned char元素。

Answer 5

而unsigned char和char是不相關的類型。 我認為它們在這種情況下（相同大小的pod）足夠相似，以逃避整個模板類的reinterpret_cast。

static void showDataBlock(bool usefold, bool usecolor,
            std::vector<char> &chunkdata)  
{
  showDataBlock(usefold, usecolor, reinterpret_cast< std::vector<unsigned char>&>(chunkdata));   
}

但是，我傾向於發現這些問題是由於沒有設計出最好的架構。 看看這個軟件應該做的更大的圖片，以確定為什么你需要使用有符號和無符號的char數據塊。

Answer 6

我最終做了這樣的事情：

static void showDataBlock(bool usefold,bool usecolor, std::vector<char> chunkdata)
{                                                                                                                           
    std::vector<unsigned char>&cache = reinterpret_cast<std::vector<unsigned char>&>(chunkdata);                                              
    showDataBlock(usefold, usecolor, cache);    
}                                                                             

static bool showDataBlock(bool usefold,bool usecolor, std::vector<unsigned char> &chunkdata)   
{
    // showing the data
}

這個解決方案允許我傳遞矢量作為參考或正常它似乎工作 - 如果它是我不知道的最佳解決方案，但是你們都帶來了一些非常好的建議 - 謝謝大家

我同意我無法避免副本，所以我讓副本通過正常參數傳遞完成

如果您發現此解決方案有誤，請在評論中提供更好的解決方案，而不僅僅是downvote