JS如何实现类型化数组?ArrayBuffer

答案:JavaScript类型化数组基于ArrayBuffer提供对二进制数据的高效访问,通过不同视图(如Int32Array、Float32Array)以固定类型和大小操作内存,解决传统数组在处理大量数值或二进制数据时的性能瓶颈,适用于WebGL、WebAssembly等高性能场景;选择视图需根据数据类型、范围和精度需求,DataView适合处理混合类型和字节序问题;高级用法包括SharedArrayBuffer实现多线程共享内存及与WebAssembly交互,常见陷阱有字节序错误、视图越界和内存不可扩容问题。

js如何实现类型化数组?arraybuffer

JavaScript实现类型化数组,核心在于

ArrayBuffer

,它提供了一个固定长度的原始二进制数据缓冲区。而我们平时操作的

Int8Array

Float32Array

等,实际上是这个

ArrayBuffer

上的“视图”,它们定义了如何解释和访问这块内存中的数据。简单来说,

ArrayBuffer

就是一块内存地基,类型化数组就是在这块地基上盖起来的、知道自己住什么类型数据的房子。

解决方案

要使用类型化数组,首先你需要创建一个

ArrayBuffer

,它代表了一段指定字节长度的内存空间。这个空间本身是无法直接读写的,它就像一块黑盒子,你得通过一个“视图”才能看到里面的内容。

// 创建一个16字节的ArrayBufferconst buffer = new ArrayBuffer(16);// 在这个buffer上创建一个Int32Array视图// Int32Array表示每个元素是32位(4字节)的有符号整数// 16字节的buffer可以容纳 16 / 4 = 4个Int32const int32View = new Int32Array(buffer);// 现在你可以像操作普通数组一样操作这个视图int32View[0] = 42;int32View[1] = 100;console.log(int32View[0]); // 输出 42console.log(int32View.byteLength); // 输出 16 (视图所关联的buffer的字节长度)console.log(int32View.length); // 输出 4 (视图的元素数量)// 你也可以在同一个buffer上创建不同的视图const float32View = new Float32Array(buffer);// 此时,float32View[0]会解释int32View[0]和int32View[1]所占用的内存// 作为一个32位浮点数,结果可能不是你预期的,因为数据类型解释方式不同console.log(float32View[0]); // 输出一个可能意想不到的浮点数,因为它把42和100的二进制表示解释成了浮点数

这种机制的关键在于,

ArrayBuffer

提供的是原始内存,而类型化数组视图则提供了结构化的访问方式。这与JavaScript传统数组那种动态、稀疏的特性截然不同,它更接近于C/C++中直接操作内存的感觉。

为什么JavaScript需要类型化数组,它解决了什么痛点?

说实话,我刚接触这玩意儿的时候,觉得JavaScript搞这套是不是有点多余?毕竟我们有那么方便的普通数组。但深入了解后发现,它解决的痛点还真不少,而且是那种没有它就寸步难行的痛点。

最核心的原因就是性能和二进制数据处理。传统的JavaScript数组是高度灵活的,元素可以是任意类型,而且大小是动态变化的。这种灵活性是以牺牲性能为代价的——JS引擎在背后需要做大量的类型检查、内存碎片管理,导致在处理大量数值计算或二进制数据时效率低下。

想象一下,如果你在浏览器里做图像处理,或者接收WebSocket传来的二进制文件流,甚至想在Canvas上像素级操作。如果每次都要把二进制数据转换成JS对象,或者用普通数组存储,那性能简直是灾难。类型化数组直接操作一块连续的内存区域,每个元素的类型和大小都是固定的,这让JS引擎能够进行高度优化,比如直接映射到底层的C++数据结构,甚至利用SIMD指令(如果硬件支持)。这对于WebAssembly、WebGL、WebAudio等需要高性能计算和直接内存访问的场景来说,简直是救命稻草。它让JavaScript在某些领域的能力,直接上了一个台阶。

如何选择合适的类型化数组视图?

选择合适的类型化数组视图,主要取决于你要处理的数据类型、数值范围以及所需的精度。这就像你盖房子,得根据用途选择砖头、钢筋还是玻璃。

Int8Array

/

Uint8Array

: 当你需要处理字节流数据时,它们是首选。例如,网络传输的数据通常是字节流,或者图像的RGBA像素数据(每个通道8位)。

Int8Array

处理有符号的8位整数(-128到127),

Uint8Array

处理无符号的8位整数(0到255)。后者在表示颜色或原始字节时更常用。

Int16Array

/

Uint16Array

: 适用于需要16位整数的场景,比如一些音频采样数据或者特定的协议字段。

Int32Array

/

Uint32Array

: 32位整数,在处理文件大小、索引、或一些整数ID时很常见。

Float32Array

/

Float64Array

: 当你需要处理浮点数时使用。

Float32Array

是单精度浮点数,而

Float64Array

是双精度浮点数。在图形计算(如顶点坐标、颜色值)中,

Float32Array

非常常见,因为它提供了足够的精度且占用空间较小。如果你对精度要求极高,比如科学计算,那就考虑

Float64Array

BigInt64Array

/

BigUint64Array

: 引入BigInt后,JS也能处理64位整数了。当你需要处理超出

Number.MAX_SAFE_INTEGER

范围的极大整数时,它们就派上用场了。

DataView

: 这是一个比较特殊但极其有用的视图。它不像其他类型化数组那样,只能解释一种特定类型的数据。

DataView

允许你以任意字节偏移量和任意字节序(大端或小端)读取或写入

ArrayBuffer

中的任何基本数据类型。这意味着,如果你有一个混合类型的数据包,比如前4个字节是ID(Int32),接着8个字节是时间戳(Float64),再接着是状态(Int8),那么

DataView

就是你的最佳选择。它提供了

getUint8()

,

getInt16()

,

getFloat32()

,

setUint8()

等一系列方法,并且可以指定第二个参数

littleEndian

来处理字节序问题。

选择的关键在于:你数据的实际位宽是多少?有没有符号?是不是浮点数?以及,你是否需要灵活地在同一个缓冲区中处理不同类型的数据,或者处理字节序问题?

类型化数组在实际应用中有什么高级用法或常见陷阱?

类型化数组在实际开发中,确实有一些高级玩法和需要注意的坑。它不像普通数组那样“傻瓜式”地容错,你得对内存和数据结构有点概念。

一个常见的高级用法是内存共享与并发。通过

SharedArrayBuffer

,你可以在多个Web Worker之间共享同一个

ArrayBuffer

实例。这意味着,你可以在一个Worker中修改数据,另一个Worker几乎立即就能看到这些修改,而不需要通过

postMessage

进行序列化和反序列化,大大提升了多线程协作的效率。不过,

SharedArrayBuffer

的引入也带来了并发编程的复杂性,比如竞态条件(race conditions)和死锁,通常需要配合

Atomics

对象来保证操作的原子性。这块在实际使用时得非常小心,不然数据就乱了。

另一个高级但实用的场景是与C/C++等底层语言的交互。例如,通过WebAssembly,JavaScript可以直接操作WebAssembly模块导出的内存,这块内存通常就是

ArrayBuffer

。这样,C/C++中编译的复杂算法可以直接在浏览器中运行,并高效地与JS进行数据交换,而类型化数组就是连接两者的桥梁。

至于常见陷阱,首当其冲的就是字节序(Endianness)。当你通过网络接收到二进制数据,或者从文件读取时,数据的字节顺序可能是大端(Big-Endian)或小端(Little-Endian)。JavaScript的类型化数组默认是宿主机的字节序(通常是小端),但网络协议通常是大端。如果你直接用

Int32Array

去解释一个大端序的4字节数据,结果会完全错误。这时,

DataView

就显得尤为重要,因为它允许你通过方法的第二个参数显式指定字节序,比如

dataView.getUint32(0, false)

(false表示大端序)。

再来一个坑,是视图的偏移量和长度。当你创建视图时,可以指定

byteOffset

byteLength

参数,来让视图只覆盖

ArrayBuffer

的一部分。这在处理大型二进制文件或协议包时非常有用,你可以为不同的数据段创建不同的视图。但如果计算错误,视图可能会超出

ArrayBuffer

的范围,导致运行时错误。比如:

const buffer = new ArrayBuffer(10); // 10字节// 尝试从第8字节开始,读取一个4字节的Int32// 但buffer只有10字节,8 + 4 = 12,超出了try {    const view = new Int32Array(buffer, 8, 1);} catch (e) {    console.error("创建视图失败:", e.message); // 会报错:Offset is outside the bounds of the buffer}

最后,虽然JS有垃圾回收,但理解类型化数组的固定大小特性也很重要。一旦

ArrayBuffer

被创建,它的大小就不能改变。如果你需要更大的空间,你必须创建一个新的

ArrayBuffer

,然后把旧数据复制过去。这和普通数组的动态扩容机制完全不同,所以在设计数据结构时需要提前规划好内存。

以上就是JS如何实现类型化数组?ArrayBuffer的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。
如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 chuangxiangniao@163.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。
发布者:程序猿,转转请注明出处:https://www.chuangxiangniao.com/p/1515358.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2025年12月20日 09:03:33
下一篇 2025年12月20日 09:03:40

相关推荐

  • CSS mask属性无法获取图片:为什么我的图片不见了?

    CSS mask属性无法获取图片 在使用CSS mask属性时,可能会遇到无法获取指定照片的情况。这个问题通常表现为: 网络面板中没有请求图片:尽管CSS代码中指定了图片地址,但网络面板中却找不到图片的请求记录。 问题原因: 此问题的可能原因是浏览器的兼容性问题。某些较旧版本的浏览器可能不支持CSS…

    2025年12月24日
    900
  • 为什么设置 `overflow: hidden` 会导致 `inline-block` 元素错位?

    overflow 导致 inline-block 元素错位解析 当多个 inline-block 元素并列排列时,可能会出现错位显示的问题。这通常是由于其中一个元素设置了 overflow 属性引起的。 问题现象 在不设置 overflow 属性时,元素按预期显示在同一水平线上: 不设置 overf…

    2025年12月24日 好文分享
    400
  • 网页使用本地字体:为什么 CSS 代码中明明指定了“荆南麦圆体”,页面却仍然显示“微软雅黑”?

    网页中使用本地字体 本文将解答如何将本地安装字体应用到网页中,避免使用 src 属性直接引入字体文件。 问题: 想要在网页上使用已安装的“荆南麦圆体”字体,但 css 代码中将其置于第一位的“font-family”属性,页面仍显示“微软雅黑”字体。 立即学习“前端免费学习笔记(深入)”; 答案: …

    2025年12月24日
    000
  • 为什么我的特定 DIV 在 Edge 浏览器中无法显示?

    特定 DIV 无法显示:用户代理样式表的困扰 当你在 Edge 浏览器中打开项目中的某个 div 时,却发现它无法正常显示,仔细检查样式后,发现是由用户代理样式表中的 display none 引起的。但你疑问的是,为什么会出现这样的样式表,而且只针对特定的 div? 背后的原因 用户代理样式表是由…

    2025年12月24日
    200
  • inline-block元素错位了,是为什么?

    inline-block元素错位背后的原因 inline-block元素是一种特殊类型的块级元素,它可以与其他元素行内排列。但是,在某些情况下,inline-block元素可能会出现错位显示的问题。 错位的原因 当inline-block元素设置了overflow:hidden属性时,它会影响元素的…

    2025年12月24日
    000
  • 为什么 CSS mask 属性未请求指定图片?

    解决 css mask 属性未请求图片的问题 在使用 css mask 属性时,指定了图片地址,但网络面板显示未请求获取该图片,这可能是由于浏览器兼容性问题造成的。 问题 如下代码所示: 立即学习“前端免费学习笔记(深入)”; icon [data-icon=”cloud”] { –icon-cl…

    2025年12月24日
    200
  • 为什么使用 inline-block 元素时会错位?

    inline-block 元素错位成因剖析 在使用 inline-block 元素时,可能会遇到它们错位显示的问题。如代码 demo 所示,当设置了 overflow 属性时,a 标签就会错位下沉,而未设置时却不会。 问题根源: overflow:hidden 属性影响了 inline-block …

    2025年12月24日
    000
  • 为什么我的 CSS 元素放大效果无法正常生效?

    css 设置元素放大效果的疑问解答 原提问者在尝试给元素添加 10em 字体大小和过渡效果后,未能在进入页面时看到放大效果。探究发现,原提问者将 CSS 代码直接写在页面中,导致放大效果无法触发。 解决办法如下: 将 CSS 样式写在一个单独的文件中,并使用 标签引入该样式文件。这个操作与原提问者观…

    2025年12月24日
    000
  • 为什么我的 em 和 transition 设置后元素没有放大?

    元素设置 em 和 transition 后不放大 一个 youtube 视频中展示了设置 em 和 transition 的元素在页面加载后会放大,但同样的代码在提问者电脑上没有达到预期效果。 可能原因: 问题在于 css 代码的位置。在视频中,css 被放置在单独的文件中并通过 link 标签引…

    2025年12月24日
    100
  • 为什么在父元素为inline或inline-block时,子元素设置width: 100%会出现不同的显示效果?

    width:100%在父元素为inline或inline-block下的显示问题 问题提出 当父元素为inline或inline-block时,内部元素设置width:100%会出现不同的显示效果。以代码为例: 测试内容 这是inline-block span 效果1:父元素为inline-bloc…

    2025年12月24日
    400
  • 构建模拟:从头开始的实时交易模拟器

    简介 嘿,开发社区!我很高兴分享我的业余项目 Simul8or – 一个实时日间交易模拟器,旨在为用户提供一个无风险的环境来练习交易策略。该项目 100% 构建在 ASP.NET WebForms、C#、JavaScript、CSS 和 SQL Server 技术堆栈上,没有外部库或框架。从头开始构…

    2025年12月24日
    300
  • 花 $o 学习这些编程语言或免费

    → Python → JavaScript → Java → C# → 红宝石 → 斯威夫特 → 科特林 → C++ → PHP → 出发 → R → 打字稿 []https://x.com/e_opore/status/1811567830594388315?t=_j4nncuiy2wfbm7ic…

    2025年12月24日
    000
  • css和c的区别是什么

    区别是:1、C语言是一门面向过程、抽象化的通用程序设计语言、计算机编程语言,广泛应用于底层开发;2、CSS是一种用来表现HTML或XML等文件样式的计算机语言,可以做到网页和内容进行分离的一种样式语言。 本教程操作环境:windows7系统、CSS3&&HTML5版、Dell G3电…

    2025年12月24日
    000
  • css中的浏览器私有化前缀有哪些

    css中的浏览器私有化前缀有:1、谷歌浏览器和苹果浏览器【-webkit-】;2、火狐浏览器【-moz-】;3、IE浏览器【-ms-】;4、欧朋浏览器【-o-】。 浏览器私有化前缀有如下几个: (学习视频分享:css视频教程) -webkit-:谷歌 苹果 background:-webkit-li…

    2025年12月24日
    300
  • 如何利用css改变浏览器滚动条样式

    注意:该方法只适用于 -webkit- 内核浏览器 滚动条外观由两部分组成: 1、滚动条整体滑轨 2、滚动条滑轨内滑块 在CSS中滚动条由3部分组成 立即学习“前端免费学习笔记(深入)”; name::-webkit-scrollbar //滚动条整体样式name::-webkit-scrollba…

    2025年12月24日
    000
  • css如何解决不同浏览器下文本兼容的问题

    目标: css实现不同浏览器下兼容文本两端对齐。 在 form 表单的前端布局中,我们经常需要将文本框的提示文本两端对齐,例如: 解决过程: 立即学习“前端免费学习笔记(深入)”; 1、首先想到是能不能直接靠 css 解决问题 css .test-justify { text-align: just…

    2025年12月24日 好文分享
    200
  • 关于jQuery浏览器CSS3特写兼容的介绍

    这篇文章主要介绍了jquery浏览器css3特写兼容的方法,实例分析了jquery兼容浏览器的使用技巧,需要的朋友可以参考下 本文实例讲述了jQuery浏览器CSS3特写兼容的方法。分享给大家供大家参考。具体分析如下: CSS3充分吸收多年了web发展的需求,吸收了很多新颖的特性。例如border-…

    好文分享 2025年12月24日
    000
  • 360浏览器兼容模式的页面显示不全怎么处理

    这次给大家带来360浏览器兼容模式的页面显示不全怎么处理,处理360浏览器兼容模式页面显示不全的注意事项有哪些,下面就是实战案例,一起来看一下。  由于众所周知的情况,国内的主流浏览器都是双核浏览器:基于Webkit内核用于常用网站的高速浏览。基于IE的内核用于兼容网银、旧版网站。以360的几款浏览…

    好文分享 2025年12月24日
    000
  • 如何解决css对浏览器兼容性问题总结

    css对浏览器的兼容性有时让人很头疼,或许当你了解当中的技巧跟原理,就会觉得也不是难事,从网上收集了ie7,6与fireofx的兼容性处理方法并 整理了一下.对于web2.0的过度,请尽量用xhtml格式写代码,而且doctype 影响 css 处理,作为w3c的标准,一定要加 doctype声名.…

    好文分享 2025年12月23日
    000
  • 关于CSS3中选择符的实例详解

    英文原文: www.456bereastreet.com/archive/200601/css_3_selectors_explained/中文翻译: www.dudo.org/article.asp?id=197注:本文写于2006年1月,当时IE7、IE8和Firefox3还未发行,文中所有说的…

    好文分享 2025年12月23日
    000

发表回复

登录后才能评论
关注微信