2次元TypedArrayの平坦化

現時点でTypedArrayに2次元は実装されていませんが、ArrayにTypedArrayを詰め込んだ2次元風TypedArrayを作る事はよくあります。…ないですか? ならばよし!
さて本題、2次元もどきを1次元に変換する処理を考察してみます

let a=[new Uint8Array([1]), new Uint8Array([2,3]), new Uint8Array([4,5,6])],
b=a.flat()

上記のような処理ではbはArrayとなり、TypedArrayではありません。素朴なloopで実現してみましょう。A.reduce((a,b)=>a+b.length,0)で要素総数を調べてTypedArrayに突っ込みます

let A=[new Uint8Array([1]), new Uint8Array([2,3]), new Uint8Array([4,5,6])],
	B=new Uint8Array(A.reduce((a,b)=>a+b.length,0)),b=0;
for(let a of A)B.set(a,b),b+=a.length;
console.log(B)//[1,2,3,4,5,6]

Blobを利用すると簡単です。ただしasyncやらawaitやら必要になるのが難点。非同期のnew Blob(a).arrayBuffer().then(a=>{...})で代用するのもいい

8bits

(async a=>{
//2次元もどきTypedArray
a=[new Uint8Array([1]), new Uint8Array([2,3]), new Uint8Array([4,5,6])];
//1次元化
a=new Uint8Array(await new Blob(a).arrayBuffer());
console.log(a)//[1,2,3,4,5,6]
})()

16bits

(async a=>{
a=[new Uint16Array([1]), new Uint16Array([11,111]), new Uint16Array([1111,11111,-1])];
a=new Uint16Array(await new Blob(a).arrayBuffer())
console.log(a)//[1,11,111,1111,11111,65535]
})()

速度比較

速度性能はどうなのでしょうか。loopの方はreduce + for of版とfor of x 2版を用意。Blob版は前述と同様。

const flat0=A=>{
	let B=new Uint8Array(A.reduce((a,b)=>a+b.length,0)),b=0;
	for(let a of A)B.set(a,b),b+=a.length;
	return B
},
flat1=A=>{let a,b=0,B;
	for(a of A)b+=a.length;
	B=new Uint8Array(b);b=0;
	for(a of A)B.set(a,b),b+=a.length;
	return B
},
flat2=async A=>new Uint8Array(await new Blob(A).arrayBuffer());

(async()=>{console.clear();
for(let loop=1<<18,size=1024,n=8;n--;loop>>=1,size*=2){
	let A=Array(loop).fill(new Uint8Array(size));
	console.time("loop0");
	flat0(A);
	console.timeEnd("loop0");
	console.time("loop1");
	flat1(A);
	console.timeEnd("loop1");
	console.time("blob");
	await flat2(A);
	console.timeEnd("blob");
}})()

Blobが他を圧倒する低速ぶりでした。5倍以上遅いですよフフフ…。想定外の結果と言わざるを得ません。flat0とflat1は同程度ですが、flat0(reduce版)は配列が極端に小さい場合不利っぽいですよフフフ…。

番外編

以下の処理では何が出力されるでしょうか? 3,3,3? 1,2,3?

let a=[Array(1),Array(2),Array(3)];
for(a of a)console.log(a.length)

なぜこんな問題出したか…。それは本記事は当初こんな書き方をしようとしていたからだ! 混乱を避けるために改変したらしい…