如何在ArrayBuffer,DataView和TypedArray中测试相等性

Question

有没有办法测试两个JavaScript ArrayBuffers是否相等？我想为消息编写方法编写测试.我找到的唯一方法是将ArrayBuffer转换为字符串然后进行比较.我错过了什么？

以下代码是假的,即使我认为它应该是真的:

(function() {
    'use strict';

    /* Fill buffer with data of Verse header and user_auth
     * command */
    var buf_pos = 0;
    var name_len = 6
    var message_len = 4 + 1 + 1 + 1 + name_len + 1;

    var buf = new ArrayBuffer(message_len);
    var view = new DataView(buf);
    /* Verse header starts with version */
    view.setUint8(buf_pos, 1 << 4); /* First 4 bits are reserved for version of protocol */
    buf_pos += 2;
    /* The lenght of the message */
    view.setUint16(buf_pos, message_len);
    buf_pos += 2;

    buf_pos = 0;
    var buf2 = new ArrayBuffer(message_len);
    var view2 = new DataView(buf);
    /* Verse header starts with version */
    view2.setUint8(buf_pos, 1 << 4); /* First 4 bits are reserved for version of protocol */
    buf_pos += 2;
    /* The lenght of the message */
    view2.setUint16(buf_pos, message_len);
    buf_pos += 2;


    if(buf == buf2){
        console.log('true');
    }
    else{
        console.log('false');
    }


}());

如果我尝试比较视图和view2它再次是假的.

Answer 1

您无法使用==或直接在JavaScript中比较两个对象===.
这些运算符只会检查引用的相等性(即表达式是否引用相同的对象).

但是,您可以使用DataView或ArrayView对象来检索对象的特定部分的值ArrayBuffer并进行检查.

如果要检查标题:

if (  view1.getUint8 (0) == view2.getUint8 (0)
   && view1.getUint16(2) == view2.getUint16(2)) ...

或者,如果要检查缓冲区的整体性:

function equal (buf1, buf2)
{
    if (buf1.byteLength != buf2.byteLength) return false;
    var dv1 = new Int8Array(buf1);
    var dv2 = new Int8Array(buf2);
    for (var i = 0 ; i != buf1.byteLength ; i++)
    {
        if (dv1[i] != dv2[i]) return false;
    }
    return true;
}

如果你想基于它实现一个复杂的数据结构ArrayBuffer,我建议创建你自己的类,否则你每次想要将火柴杆移入和移出结构时都必须求助于繁琐的原始DataView/ ArrayView实例.

Answer 2

在一般的 javascript 中，您目前必须通过用 TypedArray 包装每个对象来比较两个 ArrayBuffer 对象，然后手动迭代每个元素并进行元素相等。

如果底层缓冲区是 2 或 4 字节内存对齐，那么您可以通过使用 Uint16 或 Uint32 类型化数组进行比较来进行重大优化。

/**
 * compare two binary arrays for equality
 * @param {(ArrayBuffer|ArrayBufferView)} a
 * @param {(ArrayBuffer|ArrayBufferView)} b 
 */
function equal(a, b) {
  if (a instanceof ArrayBuffer) a = new Uint8Array(a, 0);
  if (b instanceof ArrayBuffer) b = new Uint8Array(b, 0);
  if (a.byteLength != b.byteLength) return false;
  if (aligned32(a) && aligned32(b))
    return equal32(a, b);
  if (aligned16(a) && aligned16(b))
    return equal16(a, b);
  return equal8(a, b);
}

function equal8(a, b) {
  const ua = new Uint8Array(a.buffer, a.byteOffset, a.byteLength);
  const ub = new Uint8Array(b.buffer, b.byteOffset, b.byteLength);
  return compare(ua, ub);
}
function equal16(a, b) {
  const ua = new Uint16Array(a.buffer, a.byteOffset, a.byteLength / 2);
  const ub = new Uint16Array(b.buffer, b.byteOffset, b.byteLength / 2);
  return compare(ua, ub);
}
function equal32(a, b) {
  const ua = new Uint32Array(a.buffer, a.byteOffset, a.byteLength / 4);
  const ub = new Uint32Array(b.buffer, b.byteOffset, b.byteLength / 4);
  return compare(ua, ub);
}

function compare(a, b) {
  for (let i = a.length; -1 < i; i -= 1) {
    if ((a[i] !== b[i])) return false;
  }
  return true;
}

function aligned16(a) {
  return (a.byteOffset % 2 === 0) && (a.byteLength % 2 === 0);
}

function aligned32(a) {
  return (a.byteOffset % 4 === 0) && (a.byteLength % 4 === 0);
}

并通过以下方式调用：

equal(buf1, buf2)

以下是1、2、4 字节对齐内存的性能测试。

备择方案：

您还可以使用 WASM 获得更高的性能，但将数据传输到堆的成本可能会抵消比较优势。

在 Node.JS 中，您可以获得更高的性能，Buffer因为它具有本机代码：Buffer.from(buf1, 0).equals(Buffer.from(buf2, 0))

Answer 3

在今天的 V8 中，DataView现在应该“可用于性能关键的实际应用程序”\xe2\x80\x94 https://v8.dev/blog/dataview

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下面的函数根据您已经实例化的对象来测试相等性。如果您已经有TypedArray对象，则可以直接比较它们，而无需DataView为它们创建额外的对象（欢迎有人测量这两个选项的性能）。

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// compare ArrayBuffers\nfunction arrayBuffersAreEqual(a, b) {\n  return dataViewsAreEqual(new DataView(a), new DataView(b));\n}\n\n// compare DataViews\nfunction dataViewsAreEqual(a, b) {\n  if (a.byteLength !== b.byteLength) return false;\n  for (let i=0; i < a.byteLength; i++) {\n    if (a.getUint8(i) !== b.getUint8(i)) return false;\n  }\n  return true;\n}\n\n// compare TypedArrays\nfunction typedArraysAreEqual(a, b) {\n  if (a.byteLength !== b.byteLength) return false;\n  return a.every((val, i) => val === b[i]);\n}\n

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Answer 4

要测试两个 TypedArray 之间的相等性，请考虑使用every方法，该方法在发现不一致时立即退出：

const a = Uint8Array.from([0,1,2,3]);
const b = Uint8Array.from([0,1,2,3]);
const c = Uint8Array.from([0,1,2,3,4]);
const areEqual = (first, second) =>
    first.length === second.length && first.every((value, index) => value === second[index]);

console.log(areEqual(a, b));
console.log(areEqual(a, c));

toString()这比即使在发现差异后仍迭代剩余数组的替代方案（如比较）更便宜。