簡単なタスクがあります。ある数値 (バイト配列の長さ) をバイト配列にエンコードし、最終的な値をエンコードするために必要なバイト数を決定します (この記事の実装: Encoded Length and Value Bytes )。
もともと私はタスクを達成する簡単な方法を書きました：
public static Byte[] Encode(Byte[] rawData, Byte enclosingtag) {
if (rawData == null) {
return new Byte[] { enclosingtag, 0 };
}
List<Byte> computedRawData = new List<Byte> { enclosingtag };
// if array size is less than 128, encode length directly. No questions here
if (rawData.Length < 128) {
computedRawData.Add((Byte)rawData.Length);
} else {
// convert array size to a hex string
String hexLength = rawData.Length.ToString("x2");
// if hex string has odd length, align it to even by prepending hex string
// with '0' character
if (hexLength.Length % 2 == 1) { hexLength = "0" + hexLength; }
// take a pair of hex characters and convert each octet to a byte
Byte[] lengthBytes = Enumerable.Range(0, hexLength.Length)
.Where(x => x % 2 == 0)
.Select(x => Convert.ToByte(hexLength.Substring(x, 2), 16))
.ToArray();
// insert padding byte, set bit 7 to 1 and add byte count required
// to encode length bytes
Byte paddingByte = (Byte)(128 + lengthBytes.Length);
computedRawData.Add(paddingByte);
computedRawData.AddRange(lengthBytes);
}
computedRawData.AddRange(rawData);
return computedRawData.ToArray();
}
これは古いコードで、ひどい方法で書かれています。
BitConverter現在、ビットごとの演算子またはクラスのいずれかを使用してコードを最適化しようとしています。以下は、ビットごとのエディションの例です。
public static Byte[] Encode2(Byte[] rawData, Byte enclosingtag) {
if (rawData == null) {
return new Byte[] { enclosingtag, 0 };
}
List<Byte> computedRawData = new List<Byte>(rawData);
if (rawData.Length < 128) {
computedRawData.Insert(0, (Byte)rawData.Length);
} else {
// temp number
Int32 num = rawData.Length;
// track byte count, this will be necessary further
Int32 counter = 1;
// simply make bitwise AND to extract byte value
// and shift right while remaining value is still more than 255
// (there are more than 8 bits)
while (num >= 256) {
counter++;
computedRawData.Insert(0, (Byte)(num & 255));
num = num >> 8;
}
// compose final array
computedRawData.InsertRange(0, new[] { (Byte)(128 + counter), (Byte)num });
}
computedRawData.Insert(0, enclosingtag);
return computedRawData.ToArray();
}
クラスを使用した最終的な実装BitConverter：
public static Byte[] Encode3(Byte[] rawData, Byte enclosingtag) {
if (rawData == null) {
return new Byte[] { enclosingtag, 0 };
}
List<Byte> computedRawData = new List<Byte>(rawData);
if (rawData.Length < 128) {
computedRawData.Insert(0, (Byte)rawData.Length);
} else {
// convert integer to a byte array
Byte[] bytes = BitConverter.GetBytes(rawData.Length);
// start from the end of a byte array to skip unnecessary zero bytes
for (int i = bytes.Length - 1; i >= 0; i--) {
// once the byte value is non-zero, take everything starting
// from the current position up to array start.
if (bytes[i] > 0) {
// we need to reverse the array to get the proper byte order
computedRawData.InsertRange(0, bytes.Take(i + 1).Reverse());
// compose final array
computedRawData.Insert(0, (Byte)(128 + i + 1));
computedRawData.Insert(0, enclosingtag);
return computedRawData.ToArray();
}
}
}
return null;
}
すべてのメソッドは期待どおりに機能します。ストップウォッチ クラスページの例を使用して、パフォーマンスを測定しました。そしてパフォーマンステストは私を驚かせました。私のテスト メソッドは、100,000 要素のバイト配列 (実際には配列 sixe のみ) をエンコードするメソッドを 1000 回実行し、平均時間は次のとおりです。
- エンコード -- 約 200ms
- Encode2 -- 約 270ms
- Encode3 -- 約 320ms
個人的には methodの方Encode2がコードが読みやすいので気に入っていますが、パフォーマンスはあまり良くありません。
Encode2質問:メソッドのパフォーマンスを改善するため、または読みやすさを改善するために何を提案しますEncodeか?
どんな助けでも大歓迎です。
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更新: このスレッドに参加してくれたすべての人に感謝します。私はすべての提案を考慮に入れ、この解決策に行き着きました：
public static Byte[] Encode6(Byte[] rawData, Byte enclosingtag) {
if (rawData == null) {
return new Byte[] { enclosingtag, 0 };
}
Byte[] retValue;
if (rawData.Length < 128) {
retValue = new Byte[rawData.Length + 2];
retValue[0] = enclosingtag;
retValue[1] = (Byte)rawData.Length;
} else {
Byte[] lenBytes = new Byte[3];
Int32 num = rawData.Length;
Int32 counter = 0;
while (num >= 256) {
lenBytes[counter] = (Byte)(num & 255);
num >>= 8;
counter++;
}
// 3 is: len byte and enclosing tag
retValue = new byte[rawData.Length + 3 + counter];
rawData.CopyTo(retValue, 3 + counter);
retValue[0] = enclosingtag;
retValue[1] = (Byte)(129 + counter);
retValue[2] = (Byte)num;
Int32 n = 3;
for (Int32 i = counter - 1; i >= 0; i--) {
retValue[n] = lenBytes[i];
n++;
}
}
return retValue;
}
最終的に、リストから固定サイズのバイト配列に移行しました。同じデータセットに対する平均時間は、現在約 65 ミリ秒です。リスト (ビット演算ではない) を使用すると、パフォーマンスが大幅に低下するようです。