在C＃中从IntPtr访问元素感到困惑[关闭]

Question

我正在使用Kinect v2，其中包含以下CameraSpacePoint结构：

public struct CameraSpacePoint : IEquatable<CameraSpacePoint>
{
    public float X;
    public float Y;
    public float Z;
}

CameraSpacePoint也包含很少的方法Equals，GetHashCode等，上面没有显示，以保持帖子干净和短。

好吧，我在类构造函数中定义cameraSpacePoints如下：

IntPtr cameraSpacePoints = Marshal.AllocHGlobal(512 * 424 * 4 * 3);

以下是对上述内存分配的解释：

• 512：宽度
• 424：身高
• 4：单个'float'所需的字节数
• 3：总共三个变量，即'X'，'Y'和'Z'

后来，我使用CoordinateMapper将值复制到cameraSpacePoints，如下所示：

coordinateMapper.MapDepthFrameToCameraSpaceUsingIntPtr(depthFrameData,
                                                   512 * 424 * 2,
                                                   cameraSpacePoints,
                                                   512 * 424 * 4 * 3);

看起来很完美。现在我想从cameraSpacePoints获取值。所以我在unsafe块中使用了以下代码：

float* cameraSpacePoint = (float*)cameraSpacePoints;
for (var index = 0; index < 512 * 424; index++)
{
    float X = cameraSpacePoint[index];
    float Y = cameraSpacePoint[index + 1];
    float Z = cameraSpacePoint[index + 2];
}

它看起来并不像我在实现可视化时所意识到的那样。在我看来，使用IntPtr从cameraSapacePoints访问元素时会有一些混乱。这里缺少什么？有什么建议吗？

Answer 1

在您的初始代码中，您将IntPtr（指向CameraSpacePoint的数组[]）转换为原始浮点指针。如果你将IntPtr解释为原始floats，因为你一次处理3个点（x，y和z），你需要每次增加3个浮点数，例如（为了清楚起见，我重命名了变量）：

var floats = (float*)cameraSpacePoints;
for (var index = 0; index < 512 * 424; index+=3)
{
    var x = floats[index];
    var y = floats[index + 1];
    var z = floats[index + 2];
    var myCameraSpacePoint = new CameraSpacePoint 
    {
       X = x,
       Y = y,
       Z = z
    };
   // use myCameraSpacePoint here
}

但这是处理数据的一种非常低效的方式，因为在任何情况下数据最初都是CameraSpacePoint。更好的方法是将结构直接转换回实际类型：

var cameraSpacePoints = (CameraSpacePoint*)cameraSpacePoints;
for (var index = 0; index < 512 * 424; index++)
{
    var cameraSpacePoint = cameraSpacePoints[index];
    // Do something with cameraSpacePoint
}

通过转换为正确的类型（CameraSpacePoint），我们也提高了代码的稳健性 - 例如如果将来将其他字段添加到新版本的CameraSpacePoint中，那么针对新版本重新编译代码将再次起作用，而直接访问floats会破坏封装并使维护变得困难。

我们不再需要将循环增加3的原因是因为当我们在cameraSpacePoints[index]上使用下标/索引操作时，编译器知道在初始n * sizeof(CameraSpacePoint)的位置之后在cameraSpacePoints[0]的偏移处找到元素n。而sizeof(CameraSpacePoint)的大小为3个花车。