如何使用 UnsafeMutableRawPointer 填充数组？

Question

我有一个金属纹理，我想通过将其设为 float4 数组来从 Swift 访问它的数据（这样我就可以访问每个像素的 4 个颜色分量）。

我发现了 MTLTexture 的这个方法：

getBytes(UnsafeMutableRawPointer, bytesPerRow: Int, bytesPerImage: Int, from: MTLRegion, mipmapLevel: Int, slice: Int)

我完全不知道如何使用 UnsafeMutableRawPointer，它是如何工作的，以及如何将数据返回到一个简单的 Swift 数组中。

我的第一次尝试是创建一个指针并像那样分配足够的 space，但我什至不知道我是否应该这样做：

var pointer = UnsafeMutableRawPointer.allocate(bytes: myTextureSizeInBytes, alignedTo: 0)

然后我完全不知道如何将这些数据返回到标准 Swift 数组中...

谢谢。

Answer 1

首先，假设您有一个 UnsafeRawPointer 和一个长度：

let ptr: UnsafeRawPointer = ...
let length: Int = ...

现在您想将其转换为 [float4]。首先，您可以通过将 UnsafeRawPointer 绑定到类型来将其转换为类型化指针：

let float4Ptr = ptr.bindMemory(to: float4.self, capacity: length)

现在您可以将其转换为类型化缓冲区指针：

let float4Buffer = UnsafeBufferPointer(start: float4Ptr, count: length)

并且由于缓冲区是一个集合，您可以用它来初始化数组：

let output = Array(float4Buffer)

有关使用 UnsafeRawPointer 的更多信息，请参阅 SE-0138, SE-0107, and the UnsafeRawPointer Migration Guide。

Answer 2

另一种选择是创建一个适当大小的数组并将底层存储的地址传递给函数：

var pixelData = Array(repeating: float4(), count: myTextureSizeInFloat4)
pixelData.withUnsafeMutableBytes {
    texture.getBytes([=10=].baseAddress!, ...)
}

在闭包内部，[=11=] 是一个 UnsafeMutableRawBufferPointer 将数组存储表示为字节集合，以及 [=13=].baseAddress 是指向第一个字节的指针。

Answer 3

这是一个 Swift4 示例，将文字 UInt8 数组转换为 UnsafeMutableRawPointer 并返回到 UInt32 数组

static func unsafePointerTest() {
    //let a : [UInt8] = [0,0,0,4,0,0,0,8,0,0,0,12]
    let a : [UInt8] = [0x04, 0x00, 0x00, 0x00,
                       0x08, 0x00, 0x00, 0x00,
                       0x0C, 0x00, 0x00, 0x00] //little endian
    //0xFF, 0xF0, 0xF0, 0x12]  //317780223 = 12F0F0FF
    let b:UnsafeMutableRawPointer = UnsafeMutableRawPointer(mutating:a)
    let bTypedPtr = b.bindMemory(to: UInt32.self, capacity: a.count/4)
    let UInt32Buffer = UnsafeBufferPointer(start: bTypedPtr, count: a.count/4)
    let output = Array(UInt32Buffer)
    print(output)
}

Answer 4

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Xcode 11.2.1 (11B500), Swift 5.1

解决方案

extension UnsafeMutableRawPointer {
    func toArray<T>(to type: T.Type, capacity count: Int) -> [T]{
        let pointer = bindMemory(to: type, capacity: count)
        return Array(UnsafeBufferPointer(start: pointer, count: count))
    }
}

用法

var array = [1,2,3,4,5]
let ponter = UnsafeMutableRawPointer(mutating: array)
print(ponter.toArray(to: Int.self, capacity: array.count))

Answer 5

补充@VasilyBodnarchuk 的回答：

extension UnsafeMutableRawPointer {
    func toArray<T>(to type: T.Type, capacity count: Int) -> [T] {
        return Array(UnsafeBufferPointer(start: bindMemory(to: type, capacity: count), count: count))
    }
}

如何使用 UnsafeMutableRawPointer 填充数组？

How to use UnsafeMutableRawPointer to fill an array?

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