Gimp 高斯模糊 - 代码解释

Question

我试图了解 Gimp 中的高斯模糊是如何工作的。我下载了代码，我可以几乎理解一些事情......但我对其他事情感到困惑。

代码如下：

make_rle_curve (gdouble   sigma,
            gint    **p_curve,
            gint     *p_length,
            gint    **p_sum,
            gint     *p_total)
{
  const gdouble  sigma2 = 2 * sigma * sigma;
  const gdouble  l      = sqrt (-sigma2 * log (1.0 / 255.0));
  gint           temp;
  gint           i, n;
  gint           length;
  gint          *sum;
  gint          *curve;

   n = ceil (l) * 2;
   if ((n % 2) == 0)
    n += 1;

   curve = g_new (gint, n);

  length = n / 2;
  curve += length; /* 'center' the curve[] */
  curve[0] = 255;

  for (i = 1; i <= length; i++)
  {
      temp = (gint) (exp (- (i * i) / sigma2) * 255);
      curve[-i] = temp;
      curve[i] = temp;
   }

  sum   = g_new (gint, 2 * length + 1);
  sum[0] = 0;
  for (i = 1; i <= length*2; i++)
   {
      sum[i] = curve[i-length-1] + sum[i-1];
   }

  sum += length; /* 'center' the sum[] */

  *p_total  = sum[length] - sum[-length];
  *p_curve  = curve;
  *p_sum    = sum;
  *p_length = length;

对我来说，curve 和 sum 是 2 个数组。曲线从-3到+3

和从 0 到 6。换句话说，我有

curve[-3] = ... 
curve[0] = 255
curve[3] = ...

但是curve = curve + length 到底做了什么？ 同样的事情，sum = sum + length 做了什么？

非常感谢您的帮助！

ps：我不是编码天才:(

Answer 1

流畅的代码。看来他们是在做指针运算。

我将从顶部开始，然后使用curve 进行解释。我知道你只是在问曲线，但为了清楚起见，我也会解释其他的东西。

gint *curve;

这将创建一个指向内存地址的指针，该地址足够大以容纳整数（类型为 gint）。目前它还没有初始化，所以不是很有帮助

curve = g_new (gint, n);

现在，创建了一个整数数组 (gint)，并为曲线分配了这个新数组的起始地址。

length = n / 2;

在这里，他们正在计算大小为n 的过滤器的中点。过滤器的大小基于l，它基于之前的 sigma 参数和对数变换数学。这里，length 指的是一维内核的 radius，而不是两倍长的数组的长度。

curve += length; /* 'center' the curve[] */

你的问题：这里发生了什么？

这会更改变量curve，使其现在指向到先前初始化的数组的中间，以便程序员更容易考虑后续的for循环索引，并且编写、调试等更简洁。

这里因为没有使用[]操作符，所以curve的引用就是它在内存中的地址。分配的内存保留在原地，不会移动（确保您可以将它从一个地方复制到另一个地方，但这不是我要说的）。可以说，指针curve 可以四处移动。 curve 的地址本身是设置的，但是，作为一个变量，它所包含的地址可以调整和更改，以便它指向不同的东西，就像任何其他非常量变量一样，可以更改其值。

一开始，curve 指向的是curve[0]的地址。不是这样的，但是既然你说你是新人，假设curve[0]在内存地址00。所以curve的值，也等于地址00。调用curve += length可以解释为@987654337 @ 内部是将长度数据类型的大小（以字节为单位）添加到曲线的地址，然后用结果更新曲线的地址。举例来说，假设 gint 需要 4 个字节，length 为 5，curve 仍为 00。

因此调用变成了

1. curve += length
2. curve = curve + length
3. curve = curve + sizeof(length)
4. curve =地址曲线指向+内存使用的字节数长度
5. curve = 地址 00 + 4 字节 * 8 位/字节
6. curve = Address 32（地址 32 将写入十六进制为 0x20）

同样，使用g_new(gint, n) 声明的内存仍然存在，它被声明的位置（它不会移动），但是现在，由于指针已更改，它（指针）可用于索引该内存使用负索引的数组。即curve[0]实际上是现在数组中间的值，而curve[-n]是数组的第一个元素。

在过滤器中，中点（curve[0]）直接设置为最大值：

curve[0] = 255;

从这里 (+/- i) 开始执行后续迭代以填充内核。

您可以在下一个 for 循环中看到曲线值再次偏移以居中（即curve[i-length-1]）。现在有点令人困惑，因为看起来它们混合并匹配了这两种方法（有时使用指针算法使索引更清晰，有时则不然）。但是，嘿，他们对其进行了编程，并且可能有充分的理由根据其余代码的外观来这样做。谁知道呢，也许他们只是为了多样化而想把事情混为一谈。

更新

关于sum，先设置数组中的值，然后将指针改为指向这个填充数组的中心。但是，该程序可能会遵循之前在 curve 中看到的相同模式，并编写如下：

sum += length; /* 'center' the sum[] */

sum[-length] = 0;
for (i = -length+1; i <= length; i++)
{
   sum[i] = curve[i] + sum[i-1];
}

顺便说一句，调用*p_total = sum[length] - sum[-length]; 看起来可以简单地为p_total = sum[length];，因为sum[-length] 始终设置为0。也就是说，sum[0]=0 后跟sum += length 意味着sum[-length] 在调整与指针调整前的sum[0]相同。两个引用都指向数组中的第一个值，即 0。

将sum 指针放置到数组的中间与函数结束时将curve 设置到其数组的中间是一致的。

然而，在使用 'sum' 的情况下，调整是在使用值初始化数组之后进行的，而在 curve 的情况下，首先进行调整，然后再初始化值。这可能只是程序员喜欢混淆事物，考虑与从 1 到 K 的索引集成可能更容易（可以这么说）。可能还有其他方法可以编写同样有效的代码，这就是它的美妙之处（或者有时可能是诅咒）。