将多维 std::vector 转换为一个数组的最快方法答案

【问题标题】：fastest way converting multidimensional std::vector into one array将多维 std::vector 转换为一个数组的最快方法
【发布时间】：2015-06-24 08:06:28
【问题描述】：

我想尽可能少地复制。目前我正在使用num_t* array = new num_t[..]，然后在for循环中将多维向量的每个值复制到array。

我想找到一个更好的方法来做到这一点。

【问题讨论】：

如果它对您来说很重要，那么也许您应该考虑不使用 vector 开始。
@aces 是 num_t 算术类型吗？
无论如何，您应该使用库的副本而不是您自己的循环。在 C++ 中，这是 <algorithm>s copy。
顺便说一句，您可以使用 vector 函数 data() 和 size() 在单个函数调用中复制整个数据。
那么我将不使用 vector> 而是存储二维数据，例如在row-major order 中，在平面向量中。复制这个向量就很容易了。

标签： c++ arrays multidimensional-array stl stdvector

【解决方案1】：

对于算术类型，您可以使用函数memcpy。例如

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstring>

int main()
{
    std::vector<std::vector<int>> v =
    {
        { 1 },
        { 1, 2 },
        { 1, 2, 3 },
        { 1, 2, 3, 4 }
    };

    for ( const auto &row : v )
    {
        for ( int x : row ) std::cout << x << ' ';
        std::cout << std::endl;
    }
    std::cout << std::endl;

    size_t n = 0;
    for ( const auto &row : v ) n += row.size();

    int *a = new int[n];
    int *p = a;

    for ( const auto &row : v )
    {
        std::memcpy( p, row.data(), row.size() * sizeof( int ) );
        p += row.size();
    }        

    for ( p = a; p != a + n; ++p ) std::cout << *p << ' ';
    std::cout << std::endl;

    delete []a;
}

程序输出是

1 
1 2 
1 2 3 
1 2 3 4 

1 1 2 1 2 3 1 2 3 4

【讨论】：

谢谢。我相信 std::copy 比 memcpy 快吗？没有？
@aces 我认为它并不快。至少编译器在初始化算术类型的数组时使用 memcpy。
@aces 在某些平台中，例如 IBM 大型机功能 memcpy 被替换为像 MVCL 这样的机器命令
你为什么要明确提到算术类型？ memcpy 复制类和结构不好吗？
@Maarten Bamelis 如果容器包含 POD 类型，那么它是安全的。

【解决方案2】：

正如您在 cmets 中所述，您的 vector<vector<T>> 结构的内部向量具有相同的大小。所以你实际上想要做的是存储一个m x n 矩阵。

通常，此类矩阵不存储在多维结构中，而是存储在线性内存中。然后根据最常使用row-major and column-major order 的索引方案得出给定元素的位置（行、列）。

由于您已经声明要将这些数据复制到 GPU 上，因此只需将线性向量作为一个整体进行复制即可完成复制。然后，您将在 GPU 和主机上使用相同的索引方案。

如果您使用的是 CUDA，请查看Thrust。它提供thrust::host_vector<T> 和thrust::device_vector<T> 并进一步简化了复制：

thrust::host_vector<int> hostVec(100); // 10 x 10 matrix
thrust::device_vector<int> deviceVec = hostVec; // copies hostVec to GPU

【讨论】：