C#中怎么快速內存拷貝

本篇文章給大家分享的是有關C#中怎么快速內存拷貝，小編覺得挺實用的，因此分享給大家學習，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說，跟著小編一起來看看吧。

首先你需要創建一個默認的Windows Forms應用程序工程，在窗體上放兩個按鈕，一個PictureBox 控件，因為我們將用圖片來測試。

聲明幾個字段先：

string bitmapPath;  Bitmap bmp, bmp2;  BitmapData bmpd, bmpd2;  byte[] buffer = null;

現在創建兩個方法用來處理按鈕的點擊事件。

標準方法如下：

private void btnStandard_Click(object sender, EventArgs e)  {          using (OpenFileDialog ofd = new OpenFileDialog())          {              if (ofd.ShowDialog() != System.Windows.Forms.DialogResult.OK)                  return;                 bitmapPath = ofd.FileName;          }       //open a selected image and create an empty image with the same size          OpenImage();       //unlock for read and write images          UnlockBitmap();       //copy data from one image to another by standard method          CopyImage();       //lock images to be able to see them          LockBitmap();       //lets see what we have          pictureBox1.Image = bmp2;  }

快速方法如下：

private void btnFast_Click(object sender, EventArgs e)  {    using (OpenFileDialog ofd = new OpenFileDialog())          {              if (ofd.ShowDialog() != System.Windows.Forms.DialogResult.OK)                  return;              bitmapPath = ofd.FileName;          }       //open a selected image and create an empty image with the same size          OpenImage();       //unlock for read and write images          UnlockBitmap();       //copy data from one image to another with our fast method          FastCopyImage();       //lock images to be able to see them          LockBitmap();       //lets see what we have          pictureBox1.Image = bmp2;  }

好的，現在我們有按鈕并且也有了事件處理，下面來實現打開圖片、鎖定、解鎖它們的方法，以及標準拷貝方法：

打開一個圖片：

void OpenImage()  {    pictureBox1.Image = null;    buffer = null;    if (bmp != null)    {      bmp.Dispose();      bmp = null;    }    if (bmp2 != null)    {      bmp2.Dispose();      bmp2 = null;    }    GC.Collect(GC.MaxGeneration, GCCollectionMode.Forced);       bmp = (Bitmap)Bitmap.FromFile(bitmapPath);       buffer = new byte[bmp.Width * 4 * bmp.Height];    bmp2 = new Bitmap(bmp.Width, bmp.Height, bmp.Width * 4, PixelFormat.Format32bppArgb,      Marshal.UnsafeAddrOfPinnedArrayElement(buffer, 0));  }

鎖定和解鎖位圖：

void UnlockBitmap()  {    bmpd = bmp.LockBits(new Rectangle(0, 0, bmp.Width, bmp.Height), ImageLockMode.ReadWrite,       PixelFormat.Format32bppArgb);    bmpd2 = bmp2.LockBits(new Rectangle(0, 0, bmp.Width, bmp.Height), ImageLockMode.ReadWrite,       PixelFormat.Format32bppArgb);  }     void LockBitmap()  {    bmp.UnlockBits(bmpd);    bmp2.UnlockBits(bmpd2);  }

從一個圖片拷貝數據到另一個圖片，并且顯示測得的時間：

void CopyImage()  {    //start stopwatch    Stopwatch sw = new Stopwatch();    sw.Start();       //copy-past data 10 times    for (int i = 0; i < 10; i++)    {      System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(bmpd.Scan0, buffer, 0, buffer.Length);    }       //stop stopwatch    sw.Stop();       //show measured time    MessageBox.Show(sw.ElapsedTicks.ToString());  }

這就是標準快速拷貝方法。其實一點也不復雜，我們使用了知名的  System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy   方法。

以及又一個“中間方法（middle-method）”以用于快速拷貝邏輯：

void FastCopyImage()  {    FastMemCopy.FastMemoryCopy(bmpd.Scan0, bmpd2.Scan0, buffer.Length);  }

現在，來實現FastMemCopy類。下面是類的聲明以及我們將會在類中使用到的一些類型：

internal static class FastMemCopy  {    [Flags]    private enum AllocationTypes : uint   {      Commit = 0x1000,  Reserve = 0x2000,      Reset = 0x80000,  LargePages = 0x20000000,      Physical = 0x400000,  TopDown = 0x100000,      WriteWatch = 0x200000    }       [Flags]    private enum MemoryProtections : uint   {      Execute = 0x10,      ExecuteRead = 0x20,      ExecuteReadWrite = 0x40,  ExecuteWriteCopy = 0x80,      NoAccess = 0x01,    ReadOnly = 0x02,      ReadWrite = 0x04,    WriteCopy = 0x08,      GuartModifierflag = 0x100,  NoCacheModifierflag = 0x200,      WriteCombineModifierflag = 0x400    }       [Flags]    private enum FreeTypes : uint   {      Decommit = 0x4000,  Release = 0x8000    }       [UnmanagedFunctionPointerAttribute(CallingConvention.Cdecl)]    private unsafe delegate void FastMemCopyDelegate();       private static class NativeMethods    {      [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]      internal static extern IntPtr VirtualAlloc(        IntPtr lpAddress,        UIntPtr dwSize,        AllocationTypes flAllocationType,        MemoryProtections flProtect);         [DllImport("kernel32")]      [return: MarshalAs(UnmanagedType.Bool)]      internal static extern bool VirtualFree(        IntPtr lpAddress,        uint dwSize,        FreeTypes flFreeType);    }

現在聲明方法本身：

public static unsafe void FastMemoryCopy(IntPtr src, IntPtr dst, int nBytes)  {    if (IntPtr.Size == 4)          {                  //we are in 32 bit mode                     //allocate memory for our asm method                  IntPtr p = NativeMethods.VirtualAlloc(                      IntPtr.Zero,                      new UIntPtr((uint)x86_FastMemCopy_New.Length),                      AllocationTypes.Commit | AllocationTypes.Reserve,                      MemoryProtections.ExecuteReadWrite);                     try                 {                      //copy our method bytes to allocated memory                      Marshal.Copy(x86_FastMemCopy_New, 0, p, x86_FastMemCopy_New.Length);                         //make a delegate to our method                      FastMemCopyDelegate _fastmemcopy =         (FastMemCopyDelegate)Marshal.GetDelegateForFunctionPointer(p,           typeof(FastMemCopyDelegate));                         //offset to the end of our method block                      p += x86_FastMemCopy_New.Length;                         //store length param                      p -= 8;                      Marshal.Copy(BitConverter.GetBytes((long)nBytes), 0, p, 4);                         //store destination address param                      p -= 8;                      Marshal.Copy(BitConverter.GetBytes((long)dst), 0, p, 4);                         //store source address param                      p -= 8;                      Marshal.Copy(BitConverter.GetBytes((long)src), 0, p, 4);                         //Start stopwatch                      Stopwatch sw = new Stopwatch();                      sw.Start();                         //copy-past all data 10 times                      for (int i = 0; i < 10; i++)                          _fastmemcopy();                         //stop stopwatch                      sw.Stop();                         //get message with measured time                      System.Windows.Forms.MessageBox.Show(sw.ElapsedTicks.ToString());                  }                  catch (Exception ex)                  {                      //if any exception                      System.Windows.Forms.MessageBox.Show(ex.Message);                  }                  finally                 {                      //free allocated memory                      NativeMethods.VirtualFree(p, (uint)(x86_FastMemCopy_New.Length),         FreeTypes.Release);                      GC.Collect(GC.MaxGeneration, GCCollectionMode.Forced);                  }    }    else if (IntPtr.Size == 8)          {                  throw new ApplicationException("x64 is not supported yet!");    }  }

匯編代碼被表示成帶注釋的字節數組：

private static byte[] x86_FastMemCopy_New = new byte[]  {    0x90, //nop do nothing    0x60, //pushad store flag register on stack    0x95, //xchg ebp, eax eax contains memory address of our method    0x8B, 0xB5, 0x***, 0x01, 0x00, 0x00, //mov esi,[ebp][0000001***] get source buffer address    0x89, 0xF0, //mov eax,esi    0x83, 0xE0, 0x0F, //and eax,00F will check if it is 16 byte aligned    0x8B, 0xBD, 0x62, 0x01, 0x00, 0x00, //mov edi,[ebp][000000162] get destination address    0x89, 0xFB, //mov ebx,edi    0x83, 0xE3, 0x0F, //and ebx,00F will check if it is 16 byte aligned    0x8B, 0x8D, 0x6A, 0x01, 0x00, 0x00, //mov ecx,[ebp][00000016A] get number of bytes to copy    0xC1, 0xE9, 0x07, //shr ecx,7 divide length by 128    0x85, 0xC9, //test ecx,ecx check if zero    0x0F, 0x84, 0x1C, 0x01, 0x00, 0x00, //jz 000000146 ↓ copy the rest    0x0F, 0x18, 0x06, //prefetchnta [esi] pre-fetch non-temporal source data for reading    0x85, 0xC0, //test eax,eax check if source address is 16 byte aligned    0x0F, 0x84, 0x8B, 0x00, 0x00, 0x00, //jz 0000000C0 ↓ go to copy if aligned    0x0F, 0x18, 0x86, 0x80, 0x02, 0x00, 0x00, //prefetchnta [esi][000000280] pre-fetch more source data    0x0F, 0x10, 0x06, //movups xmm0,[esi] copy 16 bytes of source data    0x0F, 0x10, 0x4E, 0x10, //movups xmm1,[esi][010] copy more 16 bytes    0x0F, 0x10, 0x56, 0x20, //movups xmm2,[esi][020] copy more    0x0F, 0x18, 0x86, 0xC0, 0x02, 0x00, 0x00, //prefetchnta [esi][0000002C0] pre-fetch more    0x0F, 0x10, 0x5E, 0x30, //movups xmm3,[esi][030]    0x0F, 0x10, 0x66, 0x40, //movups xmm4,[esi][040]    0x0F, 0x10, 0x6E, 0x50, //movups xmm5,[esi][050]    0x0F, 0x10, 0x76, 0x60, //movups xmm6,[esi][060]    0x0F, 0x10, 0x7E, 0x70, //movups xmm7,[esi][070] we've copied 128 bytes of source data    0x85, 0xDB, //test ebx,ebx check if destination address is 16 byte aligned    0x74, 0x21, //jz 000000087 ↓ go to past if aligned    0x0F, 0x11, 0x07, //movups [edi],xmm0 past first 16 bytes to non-aligned destination address    0x0F, 0x11, 0x4F, 0x10, //movups [edi][010],xmm1 past more    0x0F, 0x11, 0x57, 0x20, //movups [edi][020],xmm2    0x0F, 0x11, 0x5F, 0x30, //movups [edi][030],xmm3    0x0F, 0x11, 0x67, 0x40, //movups [edi][040],xmm4    0x0F, 0x11, 0x6F, 0x50, //movups [edi][050],xmm5    0x0F, 0x11, 0x77, 0x60, //movups [edi][060],xmm6    0x0F, 0x11, 0x7F, 0x70, //movups [edi][070],xmm7 we've pasted 128 bytes of source data    0xEB, 0x1F, //jmps 0000000A6 ↓ continue    0x0F, 0x2B, 0x07, //movntps [edi],xmm0 past first 16 bytes to aligned destination address    0x0F, 0x2B, 0x4F, 0x10, //movntps [edi][010],xmm1 past more    0x0F, 0x2B, 0x57, 0x20, //movntps [edi][020],xmm2    0x0F, 0x2B, 0x5F, 0x30, //movntps [edi][030],xmm3    0x0F, 0x2B, 0x67, 0x40, //movntps [edi][040],xmm4    0x0F, 0x2B, 0x6F, 0x50, //movntps [edi][050],xmm5    0x0F, 0x2B, 0x77, 0x60, //movntps [edi][060],xmm6    0x0F, 0x2B, 0x7F, 0x70, //movntps [edi][070],xmm7 we've pasted 128 bytes of source data    0x81, 0xC6, 0x80, 0x00, 0x00, 0x00, //add esi,000000080 increment source address by 128    0x81, 0xC7, 0x80, 0x00, 0x00, 0x00, //add edi,000000080 increment destination address by 128    0x83, 0xE9, 0x01, //sub ecx,1 decrement counter    0x0F, 0x85, 0x7A, 0xFF, 0xFF, 0xFF, //jnz 000000035 ↑ continue if not zero    0xE9, 0x86, 0x00, 0x00, 0x00, //jmp 000000146 ↓ go to copy the rest of data       0x0F, 0x18, 0x86, 0x80, 0x02, 0x00, 0x00, //prefetchnta [esi][000000280] pre-fetch source data    0x0F, 0x28, 0x06, //movaps xmm0,[esi] copy 128 bytes from aligned source address    0x0F, 0x28, 0x4E, 0x10, //movaps xmm1,[esi][010] copy more    0x0F, 0x28, 0x56, 0x20, //movaps xmm2,[esi][020]    0x0F, 0x18, 0x86, 0xC0, 0x02, 0x00, 0x00, //prefetchnta [esi][0000002C0] pre-fetch more data    0x0F, 0x28, 0x5E, 0x30, //movaps xmm3,[esi][030]    0x0F, 0x28, 0x66, 0x40, //movaps xmm4,[esi][040]    0x0F, 0x28, 0x6E, 0x50, //movaps xmm5,[esi][050]    0x0F, 0x28, 0x76, 0x60, //movaps xmm6,[esi][060]    0x0F, 0x28, 0x7E, 0x70, //movaps xmm7,[esi][070] we've copied 128 bytes of source data    0x85, 0xDB, //test ebx,ebx check if destination address is 16 byte aligned    0x74, 0x21, //jz 000000112 ↓ go to past if aligned    0x0F, 0x11, 0x07, //movups [edi],xmm0 past 16 bytes to non-aligned destination address    0x0F, 0x11, 0x4F, 0x10, //movups [edi][010],xmm1 past more    0x0F, 0x11, 0x57, 0x20, //movups [edi][020],xmm2    0x0F, 0x11, 0x5F, 0x30, //movups [edi][030],xmm3    0x0F, 0x11, 0x67, 0x40, //movups [edi][040],xmm4    0x0F, 0x11, 0x6F, 0x50, //movups [edi][050],xmm5    0x0F, 0x11, 0x77, 0x60, //movups [edi][060],xmm6    0x0F, 0x11, 0x7F, 0x70, //movups [edi][070],xmm7 we've pasted 128 bytes of data    0xEB, 0x1F, //jmps 000000131 ↓ continue copy-past    0x0F, 0x2B, 0x07, //movntps [edi],xmm0 past 16 bytes to aligned destination address    0x0F, 0x2B, 0x4F, 0x10, //movntps [edi][010],xmm1 past more    0x0F, 0x2B, 0x57, 0x20, //movntps [edi][020],xmm2    0x0F, 0x2B, 0x5F, 0x30, //movntps [edi][030],xmm3    0x0F, 0x2B, 0x67, 0x40, //movntps [edi][040],xmm4    0x0F, 0x2B, 0x6F, 0x50, //movntps [edi][050],xmm5    0x0F, 0x2B, 0x77, 0x60, //movntps [edi][060],xmm6    0x0F, 0x2B, 0x7F, 0x70, //movntps [edi][070],xmm7 we've pasted 128 bytes of data    0x81, 0xC6, 0x80, 0x00, 0x00, 0x00, //add esi,000000080 increment source address by 128    0x81, 0xC7, 0x80, 0x00, 0x00, 0x00, //add edi,000000080 increment destination address by 128    0x83, 0xE9, 0x01, //sub ecx,1 decrement counter    0x0F, 0x85, 0x7A, 0xFF, 0xFF, 0xFF, //jnz 0000000C0 ↑ continue copy-past if non-zero    0x8B, 0x8D, 0x6A, 0x01, 0x00, 0x00, //mov ecx,[ebp][00000016A] get number of bytes to copy    0x83, 0xE1, 0x7F, //and ecx,07F get rest number of bytes    0x85, 0xC9, //test ecx,ecx check if there are bytes    0x74, 0x02, //jz 000000155 ↓ exit if there are no more bytes    0xF3, 0xA4, //rep movsb copy rest of bytes    0x0F, 0xAE, 0xF8, //sfence performs a serializing operation on all store-to-memory instructions    0x61, //popad restore flag register    0xC3, //retn return from our method to C#         0x00, 0x00, 0x00, 0x00, //source buffer address    0x00, 0x00, 0x00, 0x00,       0x00, 0x00, 0x00, 0x00, //destination buffer address    0x00, 0x00, 0x00, 0x00,       0x00, 0x00, 0x00, 0x00, //number of bytes to copy-past    0x00, 0x00, 0x00, 0x00  };

以上就是C#中怎么快速內存拷貝，小編相信有部分知識點可能是我們日常工作會見到或用到的。希望你能通過這篇文章學到更多知識。更多詳情敬請關注億速云行業資訊頻道。