可变长度的可重用缓冲区答案

【问题标题】：Reuseable buffer with variable length可变长度的可重用缓冲区
【发布时间】：2015-08-13 12:16:24
【问题描述】：

我正在从相机或视频文件中抓取帧。
我想从每一帧（位图）裁剪矩形并将其保存在内存中。
处理新框架时，我不再需要旧的裁剪矩形。我可以用新的裁剪矩形覆盖它。

显然，我不能为每个帧创建新的字节数组并依赖垃圾收集，因为我很容易耗尽内存，或者至少内存会非常碎片化。我需要重用一些缓冲区。

如果裁剪矩形的大小是恒定的，那会很容易，但在每一帧中它可能不同（视频中的图像对象跟踪）。

是否有任何 API 可以帮助我进行内存管理？我尝试重用 MemoryStream，但我不确定这是否是正确的做法：

if (memoryStream == null)
{
   memoryStream = new MemoryStream(1024*10);
}
else
{
   memoryStream.Position=0;   //
   memoryStream.SetLength(0); //"clear" memoryStream, but hopefully keeps underlying buffer allocated/
}

croppedBitmap.Save(memoryStream, ImageFormat.Png);

【问题讨论】：

“显然，我不能......依赖垃圾收集” - 哦，所以你已经尝试过并测量了它？愿意分享结果吗？还是您假设 GC 无法完成这项工作？
几秒钟后我出现内存不足异常和高内存使用率（数百兆字节）
请尝试准确地解释您要做什么。例如，您需要在内存中存储多少帧？
@Liero - 啊，所以你的意思是你有内存泄漏，而不是修复它，你会责怪 GC？
@ Robinson - 我只想将最后一张裁剪的图像保存在内存中。 @Damien_The_Unbeliever：我不是在责怪 GC。而且我没有内存泄漏，确切地说。但这需要 GC 每秒清理一次内存，效率不高。如果您经常分配大型对象，即使您处置它们或不保留对它们的引用，您也很容易耗尽内存。另一件事是，如果 GC 收集太频繁，它会将许多其他对象移动到更高代，而且也不健康，恕我直言

标签： c# memory-management

【解决方案1】：

选项：

您可以在内存中将图像保存为Bitmap。确实不需要将其序列化为 PNG。您可以重复使用该 Bitmap 对象。
您可以编写自己的类似MemoryStream 的流，永远重复使用同一个缓冲区。

【讨论】：

croppedBitmap 实际上是 System.Drawing.Bitmap 对象。问题是，这个位图不拥有底层位图数据。如果我不保存它（无论是什么格式 - png 或 raw），当我抓取新帧时，数据会在我眼前发生变化。原因是，croppedBitmap 只指向与加载整个帧的缓冲区相同的内存（在这种情况下由 EmguCV）
好的，创建您拥有的第二个位图并使用 Graphics 对象复制您需要保存的像素。实际上，如果你快速处理掉它们，创建大量位图的 GC 负载非常低。一个 Bitmap 对象只是几个字节 + 一个巨大的非托管缓冲区。
好的，但这会在每一帧中分配和释放巨大的非托管缓冲区，而且成本很高，不是吗？
那就不要每帧都释放。重复使用位图。（它实际上并没有那么贵，它是一个 memset(0)）。这回答了你的问题了吗？是否还有您无法解决的问题？
嗯，重用位图是有道理的。

【解决方案2】：

您可以假设裁剪后的矩形永远不会大于完整图像的大小，分配它，然后记录一下您当前正在使用多少缓冲区。

或者，您可以拥有一个 grow 但从不缩小的数组，并且根据增长的粒度，您不会有太多的重新分配。

您可以查看MemoryStream.cs，了解他们如何处理容量变化。看EnsureCapacity()，如果我没看错的话，它只会在展开时分配一个新数组（数组在Capacity的setter中分配）。免责声明：我不确定这是否是 MemoryStream 的原始来源。

【讨论】：

array that you grow but never shrink - 是的，这正是我要找的。似乎 memoryStream 正是这样做的，但不能保证，所以我想知道是否已经有这样的类。此外，我需要在某处存储当前数据的长度。
我正在查看 MemoryStream 反汇编的源代码并得出相同的结论