C# 不安全性能与非托管 PInvoke 调用

问题描述

我正在运行一个处理位图图像的应用程序。现在我正在寻找一种快速方法来交换“Format24bppRgb”位图图像的“红色”和“蓝色”值。在我的 C# 代码中，我的第一次尝试是使用不安全的代码片段：

var bmpData = bmp.LockBits(new Rectangle(0,bmp.Width,bmp.Height),ImageLockMode.ReadWrite,bmp.PixelFormat);
unsafe
{
    byte* array = (byte*)bmpData.Scan0.ToPointer();
    byte temp;
    for (int x = 0; x < bmp.Width * bmp.Height * 3; x = x + 3) {
        temp = *(array + x + 2);
        *(array + x + 2) = *(array + x);
        *(array + x) = temp;
    }
}

对于我使用的位图大小，这大约需要 50-70 毫秒。现在我尝试使用 pinvoke 调用在外部库（基于 C++）中完成这项工作：

[DllImport("ByteSwitch.dll")] 
public static extern IntPtr ChangeRB(IntPtr data,int width,int height);

data = ChangeRB(bmpData.Scan0,bmp.Height);

定义如下：

extern "C" __declspec(dllexport) void* ChangeRB(void* xArray,int xHeight,int xWidth);

void* ChangeRB(void* array,int height,int width)
{
    unsigned char* _array = (unsigned char*)array;
    char temp;
    for (int x = 0; x < height * width * 3; x = x + 3)
    {
        temp = _array[x + 2];
        _array[x + 2] = _array[x];
        _array[x] = temp;
    }
    return _array;
}

这个调用大约需要 1 毫秒！所以我无法解释这里的巨大性能差异 - 还是非托管 pinvoke 真的比“不安全”代码片段快得多？

解决方法

性能问题不是来自互操作，也不是来自 C#，而是因为您在循环中使用了位图的 resp = b'\rSW10 [standalone: master] > show interfaces ethernet 1/26 status\r\r\n\x1b[?1h\x1b=\r\r\nPort Operational state Speed Negoti \x08ation \r\n---- ----------------- ----- ------ \x08----- \r\nEth1/26 Up 10 Gbps No-Neg \x08otiation \r\n\r\x1b[K\x1b[?1l\x1b>\rE2E-M9958-102Y-SW10 [standalone: master] > \r\r\n\rSW10 [standalone: master] > ' decoded_resp = resp.decode("utf-8") # "utf-8" is replaceable by any other type of character-set. print(decoded_resp ) 和 Width。两者都在内部call a GDI Plus API：

Height

请注意，在 C/C++ 情况下您不会这样做……您传递的是预先计算的高度和宽度。因此，如果您为此更改 C# 版本：

public int Width {
    get {
        int width; 
 
        int status = SafeNativeMethods.Gdip.GdipGetImageWidth(new HandleRef(this,nativeImage),out width);
 
        if (status != SafeNativeMethods.Gdip.Ok)
            throw SafeNativeMethods.Gdip.StatusException(status);
 
        return width;
    }
}

它可能会在全球范围内运行得更快。您也可以使用这样的安全版本：

unsafe
{
    byte* array = (byte*)bmpData.Scan0.ToPointer();
    byte temp;
    var max = bmp.Width * bmp.Height * 3;
    for (int x = 0; x < max; x = x + 3) {
        temp = *(array + x + 2);
        *(array + x + 2) = *(array + x);
        *(array + x) = temp;
    }
}

速度稍慢，但避免了对不安全代码的需求。

c#c#c++computer-vision pinvoke unmanaged