OpenCV學習：Mat類詳細解析+源碼剖析（二）建構函式

Mat類的建構函式，解構函式：

Mat類的建構函式與解構函式太多了，真的太多了，這是可以理解的。矩陣是映像的基本資料結構，對於數位影像處理的人來說，矩陣是我們看待映像的一個重要角度，甚至是一個最主要的角度，因為，我們做的所有動作幾乎都是在矩陣的基礎之上完成的！矩陣是如此得基礎，如此得任重道遠，因此，矩陣類的實現自然不能怠慢。在具體應用上，有時我們直接聲明一個矩陣了事，比如Mat img；有時，我們又需要詳細地定義出矩陣的維度以及長、寬、資料類型等資訊：Mat img(width,height,CV_8U)；這就直接導致了Mat類一個龐大的建構函式群，如下所示：

 Mat::Mat() Mat::Mat(int rows, int cols, int type) Mat::Mat(Size size, int type) ..... Mat::Mat(int ndims, const int* sizes, int type, void* data, const size_t* steps=0) Mat::Mat(const Mat& m, const Range* ranges)

浩浩蕩蕩，總共20個函數，一定不要怕這些函數，到建構函式的定義部分去看，其實這些函數基本都調用了下面create函數族群：

  void create(int rows, int cols, int type);  void create(Size size, int type);  void create(int ndims, const int* sizes, int type);

舉個例子，在建構函式Mat::Mat(int rows,int cols,int type)中：

inline Mat::Mat(Size _sz, int _type) : size(&rows){    initEmpty();    create( _sz.height, _sz.width, _type );}

所以整個Mat建構函式的精髓部分就是create函數了，再深挖一層create函數，看一下create函數是怎麼實現的，去掉create函數一些邊界條件的小細節，核心部分如下：

void Mat::create(int d, const int* _sizes, int _type)//先行再列{            if( !allocator )//如果當前矩陣沒有記憶體配置器        {            //step.p[0]和size.p[0]是個值得說道的量，本Mat源碼分析的下一篇部落格會詳細分析。            //refcount部分是引用計數，C++中一個重要技術，標誌該段記憶體被引用的狀況，很能體現這是C++的OpenCV            size_t totalsize = alignSize(step.p[0]*size.p[0], (int)sizeof(*refcount));（矩陣資料總空間大小，4位元組對齊）            data = datastart = (uchar*)fastMalloc(totalsize + (int)sizeof(*refcount));            refcount = (int*)(data + totalsize);            *refcount = 1;        }        else //如果當前矩陣有記憶體配置器，直接使用記憶體配置器分配記憶體        {            allocator->allocate(dims, size, _type, refcount, datastart, data, step.p);            CV_Assert( step[dims-1] == (size_t)CV_ELEM_SIZE(flags) );        }}

綜上，Mat建構函式部分完成Mat結構中一些成員變數的初始化，以及記憶體的分配，是中規中矩的建構函式。

本部分有必要說下alignSize這個小函數，這個函數涉及到記憶體問題，說得具體點就是記憶體位元組數量的問題。源碼如下：

/*!  Aligns buffer size by the certain number of bytes  This small inline function aligns a buffer size by the certian number of bytes by enlarging it.*/static inline size_t alignSize(size_t sz, int n){    return (sz + n-1) & -n;}

這種位操作函數是電腦中非常漂亮的函數，完美地利用了電腦中資料類型位元的有限性，源碼注釋中已經說明本函數功能是n位元組對齊了，簡要分析一下：alignSize中，-n就是負數啦，負數在用補碼錶示，負數的補碼是其絕對值所有位按位取反加1，所以對於本例的n=4來說，-n的位元模式是111......11100，最低兩位是0，也就是能夠達到4位元組對齊的目的，所以（sz+n-1）&-n就能夠達到了按照4位元組向上取整對齊的目的了。