如何在不复制的情况下在 C# 中将一维数组的大小调整为二维数组？

Question

据我所知，二维数组在内存中的布局与一维数组完全相同，只是使用不同的索引。因此，假设您希望将一维数组中的元素转换为二维数组以行优先的方式。我确实想出了如何使用单个复制命令来完成此操作，但它似乎仍然需要更多的处理：

int[] onedim = new int[] { 5, 3, 6, 2, 1, 5 };
int[,] twodim = new int[2, 3];
GCHandle pinnedArray = GCHandle.Alloc(twodim, GCHandleType.Pinned);
IntPtr pointer = pinnedArray.AddrOfPinnedObject();
Marshal.Copy(onedim, 0, pointer, onedim.Length);
pinnedArray.Free();

有什么方法可以告诉 C#，将这个一维数组视为具有这些维度的二维数组吗？不安全的代码很好。如果不是，这是语言的限制还是我遗漏了一些基本问题？

Answer 1

一种方法是定义一个访问底层一维数组的类

public class Array2D<T>
{
    private readonly T[] _data;
    private readonly Int32 _dimX;
    private readonly Int32 _dimY;

    public Array2D(T[] data, Int32 dimX, Int32 dimY)
    {
        _data = data;
        _dimX = dimX;
        _dimY = dimY;
    }

    public T this [Int32 x, Int32 y]
    {
        get { return _data[x * _dimY + y]; }
        set { _data[x * _dimY + y] = value; }
    }
}

var array = new[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
var array2d = new Array2D<Int32>(array, 2, 3);

Assert.AreEqual(array2d[0, 0], array[0]);
Assert.AreEqual(array2d[0, 1], array[1]);
Assert.AreEqual(array2d[0, 2], array[2]);
Assert.AreEqual(array2d[1, 0], array[3]);
Assert.AreEqual(array2d[1, 1], array[4]);
Assert.AreEqual(array2d[1, 2], array[5]);

我的索引可能是向后的，但是这会表现得像一个二维数组，同时保持一维数组引用。

编辑：索引是向后的，修复它。

Answer 2

您可以尝试改用Buffer.BlockCopy 方法：

Buffer.BlockCopy(onedim, 0, twodim, 0, onedim.Length * sizeof(int));

它也接受多维数组。

Answer 3

使用Marshal.PtrToStructure。

如果不将二维数组包装在结构中，我无法弄清楚如何做到这一点，但以下内容无需副本即可工作。

    struct array2d 
    {
        [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 6)]
        int[,] data;
    };


    static void Main(string[] args)
    {

        int[] onedim = new int[] { 5, 3, 6, 2, 1, 5 };

        array2d twoDim;

        unsafe
        {
            fixed (int* p = onedim)
            {
                twoDim = Marshal.PtrToStructure<array2d>(new IntPtr(p));
            }
        }

    }