如何在Java中获取数组的子数组而不复制数据？

发布于 2024-09-12 18:57:47 字数 205 浏览 11 评论 0原文

我有一些类库，正在处理我的数据，这些数据正在被读入缓冲区。是否有可能以某种方式避免一次又一次地复制数组，将部分数据越来越深入地传递到处理方法中？嗯，这听起来很奇怪，但在我的特殊情况下，有一个特殊的编写器，它将数据分成块并将它们单独写入不同的位置，因此它只是执行 System.arraycopy，获取它需要的内容并调用底层编写器，使用新的子数组。这种情况发生很多次。重构此类代码的最佳方法是什么？

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紅太極 2024-09-19 18:57:47

Arrays.asList(array).subList(x, y).

此方法不会提供数组，而是提供灵活得多的 List。

Arrays.asList(array).subList(x, y).

This method doesn't give you an array, but a List, which is far more flexible.

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佼人 2024-09-19 18:57:47

Java 中的许多类接受数组的子集作为参数。例如 Writer.write(char cbuf[], int off, int len)。也许这已经足以满足您的用例了。

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夜司空 2024-09-19 18:57:47

在 Java 中，没有真正的方法可以在不复制和接收真实数组的情况下包装任何数据。您只是无法在现有内存上创建新数组。您基本上有 2 个选择：

使用可以接受数组范围的方法。这已经被推荐了。
使用提供某种接近数组且适合许多应用程序的抽象的包装器。下面将进行描述。

您可以使用 java.nio.Buffer 类层次结构，尤其是 java.nio.ByteBuffer ，它提供整个数组或子范围的缓冲区抽象。很多时候，这正是人们所需要的。这还提供了许多有趣的功能，例如“零复制”翻转和灵活的字节区域表示。

以下是使用 java 进行包装的示例.nio.ByteBuffer。
这应该非常接近您的需要。至少对于某些操作来说是这样。

byte [] a1 = {0, 0, 1, 0};
ByteBuffer buf = ByteBuffer.wrap(a1,1,2);

然后您可以对 buf 执行任何 ByteBuffer 操作。

只是警告，buf.array() 返回包含所有元素的原始 a1 数组（后端）。

There is no real way to wrap any data without copying and receive real array in Java. You just cannot create new array over existing memory. You have basically 2 options:

Use methods that can accept range of array. This was already recommended.
Use wrapper that gives some kind of abstraction that is close to array and is suitable for many applications. Will be described below.

You may use java.nio.Buffer classes hierarchy, especially java.nio.ByteBuffer which offers buffer abstraction on whole array or sub-ranges. Often it is what people need. This also offers many interesting abilities like 'zero copy' flip and flexible byte area representation.

Here is example of wrapping using java.nio.ByteBuffer.
This should be very close to what you need. At least for some operations.

byte [] a1 = {0, 0, 1, 0};
ByteBuffer buf = ByteBuffer.wrap(a1,1,2);

Then you can do on buf any ByteBuffer operation.

Just a warning, buf.array() returns original a1 array (backend) with all elements.

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暮凉 2024-09-19 18:57:47

如果您使用像 byte[] 这样的内置数组，则无法在 Java 中声明子数组。原因是：数组的长度与数据一起存储，而不是与对其引用的声明一起存储。因此，不复制数据的子数组没有地方可以存储长度！
因此，对于基本类型，您可以使用提到的高效字节数组副本，对于更高类型（列表），有可用的方法。

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迷鸟归林 2024-09-19 18:57:47

您可以采用与 String 类相同的方法；为不可变对象创建一个类，该类由数组、起始偏移量和结束偏移量构造而成，提供对子数组的访问。这种对象的用户不必知道整个数组或子数组之间的区别。构造函数不必复制数组，只需存储数组引用及其边界。

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旧城烟雨 2024-09-19 18:57:47

我相信你可以使用 (ArrayList).subList(value1, value2) ，也许这对你的情况有帮助？当然，如果你想使用 ArrayList 的话。

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原来是傀儡 2024-09-19 18:57:47

也许您不应该使用数组，而应该使用另一种类型来维护对原始数组切片的引用，而不是复制数据，类似于 C# 中的 ArraySegment。这样做的另一个好处是，您还可以按需将切片转移到原始数组上，而无需创建新实例。伪代码：

public class ArraySegment<T> implements Iterable<T> 
{
      private int from, to;
      private T[] original;
      
      public ArraySegment<T>(T[] original, int from, int to)
      {
          //constructor stuff
      }

      public T get(int index)
      {
           return original[index + from];
      }

      public int size()
      {
          return to - from + 1;
      }
      
      @Override
      public Iterator<T> iterator()
      {
          //Iterator that iterates over the slice
      }

      //Can support setters on from/to variables
}

Perhaps instead of working with arrays you should work with a different type that maintains a reference to a slice of the original array, instead of copying the data over, similar to ArraySegment in C#. An additional benefit to this is that you can also shift the slice over the original array on-demand, without creating new instances. Pseudo code:

public class ArraySegment<T> implements Iterable<T> 
{
      private int from, to;
      private T[] original;
      
      public ArraySegment<T>(T[] original, int from, int to)
      {
          //constructor stuff
      }

      public T get(int index)
      {
           return original[index + from];
      }

      public int size()
      {
          return to - from + 1;
      }
      
      @Override
      public Iterator<T> iterator()
      {
          //Iterator that iterates over the slice
      }

      //Can support setters on from/to variables
}

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