高效地将Foreign.Ptr Word8（或ByteString）转换为UArray Int Word8

Question

高效地将Foreign.Ptr Word8（或ByteString）转换为UArray Int Word8

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我正在使用Network.Pcap（pcap）进行网络捕获，并计划使用Net.PacketParsing（network-house）进行一些检查。为此，看起来我必须将我的数据包解析放在任何一个中：

Pcap.Callback :: PktHdr -> Ptr Word8 -> IO ()

或者

Pcap.CallbackBS :: PktHdr -> ByteString -> IO ().

您可以将数据包作为“Ptr Word8”或“ByteString”进行处理。在数据包解析方面，我有以下内容：

Net.Packet.toInPack :: UArray Int Word8 -> InPacket

要解析数据，需要使用InPacket类型。因此，我需要将'Ptr'或'ByteString'转换为'UArray'——可以纯粹地转换或在IO中进行转换。我想我可以将ByteString解包成[Word8]，然后再转换为UArray，但似乎必须有更好的方法。

我还担心我的库选择。我以前使用过network-house，并发现它非常好，但它已经过时了，而且使用的是UArray，这本身似乎有点古老。因此，欢迎提供更好的起点建议。

- trevor cook

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- András Kovács · Accepted Answer

ByteString和Ptr Word8指向外部堆，而UArray位于GHC堆上，因此任何转换函数都必须复制数据。

我没有在库中找到任何直接的转换函数，但幸运的是有一个GHC原语恰好可以满足我们的需求，叫做copyAddrToByteArray#。这让我们以最小的开销进行转换：

{-# language MagicHash, UnboxedTuples #-}

import qualified Data.ByteString as B
import qualified Data.ByteString.Internal as B
import qualified Data.Array.Base as A

import GHC.Types
import GHC.Prim
import GHC.Magic (runRW#)
import GHC.ForeignPtr
import Data.Word

-- when using GHC 8.2.x or later:
byteStringToUArray :: B.ByteString -> A.UArray Int Word8
byteStringToUArray (B.PS (ForeignPtr addr _) (I# start) (I# len)) =
  runRW# $ \s -> case newByteArray# len s of
    (# s, marr #) -> case copyAddrToByteArray# (plusAddr# addr start) marr 0# len s of
      s -> case unsafeFreezeByteArray# marr s of
        (# _, arr #) -> A.UArray 0 (I# (len -# 1#)) (I# len) arr
{-# inline byteStringToUArray #-}

-- when using GHC 8.0.x:
byteStringToUArray :: B.ByteString -> A.UArray Int Word8
byteStringToUArray (B.PS (ForeignPtr addr _) (I# start) (I# len)) =
  case (runRW# $ \s -> case newByteArray# len s of
    (# s, marr #) -> case copyAddrToByteArray# (plusAddr# addr start) marr 0# len s of
      s -> case unsafeFreezeByteArray# marr s of
        (# s, arr #) -> (# s, A.UArray 0 (I# (len -# 1#)) (I# len) arr #)) of
    (# _, res #) -> res
{-# inline byteStringToUArray #-}

但总的来说，你是对的，array已经过时并且现在很少使用。