将 std::deque 内容复制到字节数组的最有效方法

Question

有没有更好的方法将std::deque 的内容复制到字节数组中？似乎 STL 中应该有一些东西可以做到这一点。

// Generate byte-array to transmit
uint8_t * i2c_message = new uint8_t[_tx.size()];
if ( !i2c_message ) {
    errno = ENOMEM;
    ::perror("ERROR: FirmataI2c::endTransmission - Failed to allocate memory!");
} else {
    size_t i = 0;

    // Load byte-array
    for ( const auto & data_byte : _tx ) {
        i2c_message[i++] = data_byte;
    }

    // Transmit data
    _marshaller.sendSysex(firmata::I2C_REQUEST, _tx.size(), i2c_message);
    _stream.flush();

    delete[] i2c_message;
}

我正在寻找空间或速度或两者的建议...

编辑：需要注意的是_marshaller.sendSysex()不能抛出。

跟进：

我认为值得回顾一下所有内容，因为 cmets 非常有启发性（除了火焰战争）。 :-P

问题的答案...

使用std::copy

大局：

与其简单地提高代码的原始性能，不如考虑为代码库增加健壮性和寿命。

我忽略了 RAII - 资源获取就是初始化。通过朝另一个方向前进并稍微降低性能，我可以在弹性方面获得巨大收益（正如@PaulMcKenzie 和@WhozCraig 所指出的）。事实上，我什至可以将我的代码与依赖项的变化隔离开来！

最终解决方案：

在这种情况下，我实际上可以访问（并且能够更改）更大的代码库 - 通常情况并非如此。我重新评估了使用std::deque 所带来的好处，并将整个底层容器换成了std::vector。从而节省容器交换的性能损失，并获得连续数据和 RAII 的好处。

*我选择了std::deque，因为在发送之前我总是需要push_front 两个字节来完成我的字节数组。然而，由于它总是两个字节，我能够用两个虚拟字节填充向量并用随机访问替换它们 - O(n) 时间。

Answer 1

拥抱 C++ 标准库。假设_tx 真的是std::deque<uint8_t>，那么一种方法就是：

std::vector<uint8_t> msg(_tx.cbegin(), _tx.cend());
_marshaller.sendSysex(firmata::I2C_REQUEST, msg.size(), msg.data());

这会分配适当大小的连续缓冲区，从源迭代器对复制内容，然后调用您的发送操作。向量将在范围退出时自动清理，如果构建它的分配失败，则会引发异常。

标准库提供了大量的方法来传递数据，特别是考虑到迭代器标记了从哪里开始和在哪里停止。不妨利用它来发挥你的优势。此外，让 RAII 像这样处理实体的所有权和清理，而不是手动管理内存几乎总是一种更好的方法，应该受到鼓励。

总而言之，如果您需要连续性（并且从发送调用的外观判断，这正是您这样做的原因），那么从非连续空间复制到连续空间几乎是您唯一的选择，而且占用空间和复制时间。为了避免这种情况，您无能为力。我想偷看std::deque 的实现细节并可能做一些类似堆叠发送调用的事情是可能的，但我严重怀疑会有任何回报，唯一的节省可能会在多发送调用中消失。

最后，还有一个值得考虑的选择。看看这一切的根源。 std::deque 真的有保证吗？例如，当然是您在其他地方构建该容器。如果您可以使用std::vector 以高效或几乎如此高效地执行构建操作，那么整个问题就会消失，因为您可以发送它。

例如，如果您知道（可证明）您的 std::deque 永远不会大于某个大小 N，您可以预先设置 std::vector 或类似的连续 RAII-受保护的分配，大小为2*N，在中间开始一个前迭代器和后迭代器对，或者通过向后移动前迭代器来添加数据，或者通过向前移动后迭代器来添加数据。最后，您的数据将在前后连续，剩下的就是发送。不需要副本，但仍需要添加空间。这一切都取决于确定地知道最大消息大小。如果您可以使用，这可能是一个值得分析的想法。