与えられた配列
unsigned char q[32]="1100111...",
unsigned char p[4]このビットセットのビットが配列内の値と等しくなるように、4 バイトのビットセットを生成するにはどうすればよいですか。たとえば、最初のバイト p[0]= "q[0] ... q [7]"; 2バイト目 p[1]="q[8] ... q[15]" など
また、逆にそれを行う方法、つまり、ビットセットを指定して配列を生成する方法は?
私自身の最初の部分の試行。
unsigned char p[4]={0};
for (int j=0; j<N; j++)
{
if (q[j] == '1')
{
p [j / 8] |= 1 << (7-(j % 8));
}
}
上記は正しいですか？確認する条件はありますか？もっと良い方法はありますか？
編集 - 1
上記が効率的な方法なのだろうか？配列のサイズは最大 4096 またはそれ以上になる可能性があるためです。
まず、 を使用strtoulして 32 ビット値を取得します。次に、バイトオーダーを でビッグエンディアンに変換しますhtonl。最後に、結果を配列に保存します。
#include <arpa/inet.h>
#include <stdlib.h>
/* ... */
unsigned char q[32] = "1100111...";
unsigned char result[4] = {0};
*(unsigned long*)result = htonl(strtoul(q, NULL, 2));
他の方法もあります。
<arpa/inet.h>！次に、プラットフォームのバイト順を知る必要があります。ビッグ エンディアンの場合htonlは何もせず、省略できます。リトルエンディアンの場合htonlは、次のとおりです。
unsigned long htonl(unsigned long x)
{
x = (x & 0xFF00FF00) >> 8) | (x & 0x00FF00FF) << 8);
x = (x & 0xFFFF0000) >> 16) | (x & 0x0000FFFF) << 16);
return x;
}
運が良ければ、オプティマイザーがユーザーの作業を認識して、効率的なコードに変換する可能性があります。そうでない場合は、少なくともレジスタと O(log N) ですべて実装可能です。
プラットフォームのバイト順がわからない場合は、それを検出する必要があります。
typedef union {
char c[sizeof(int) / sizeof(char)];
int i;
} OrderTest;
unsigned long htonl(unsigned long x)
{
OrderTest test;
test.i = 1;
if(!test.c[0])
return x;
x = (x & 0xFF00FF00) >> 8) | (x & 0x00FF00FF) << 8);
x = (x & 0xFFFF0000) >> 16) | (x & 0x0000FFFF) << 16);
return x;
}
long8バイトです！さて、OPは配列サイズで4バイトの入力を暗示していましたが、8バイトlongは実行可能です:
#define kCharsPerLong (sizeof(long) / sizeof(char))
unsigned char q[8 * kCharsPerLong] = "1100111...";
unsigned char result[kCharsPerLong] = {0};
*(unsigned long*)result = htonl(strtoul(q, NULL, 2));
unsigned long htonl(unsigned long x)
{
#if kCharsPerLong == 4
x = (x & 0xFF00FF00UL) >> 8) | (x & 0x00FF00FFUL) << 8);
x = (x & 0xFFFF0000UL) >> 16) | (x & 0x0000FFFFUL) << 16);
#elif kCharsPerLong == 8
x = (x & 0xFF00FF00FF00FF00UL) >> 8) | (x & 0x00FF00FF00FF00FFUL) << 8);
x = (x & 0xFFFF0000FFFF0000UL) >> 16) | (x & 0x0000FFFF0000FFFFUL) << 16);
x = (x & 0xFFFFFFFF00000000UL) >> 32) | (x & 0x00000000FFFFFFFFUL) << 32);
#else
#error Unsupported word size.
#endif
return x;
}
それは 8 ビットではないためchar(DSP はこれを行うのが好きです)、自分で作業する必要があります。(これが、SHARC シリーズの DSP が 8 ビットのバイトを持っていたときに大したことだった理由です。これにより、既存のコードの移植が非常に簡単になりました。これは、C が移植性サポートのひどい仕事をしているためです。)
OP のバージョンで改善できる主な点は、ループの内部を再考することです。出力バイトを固定データ レジスタと考える代わりに、連続する各ビットが右端 (LSB) にシフトされるシフト レジスタと考えてください。これにより、これらすべての部門と改造からあなたを救うことができます (うまくいけば、ビットシフトに最適化されます)。
unsigned char正気を保つために、私はuint8_t.
#include <stdint.h>
unsigned StringToBits(const char* inChars, uint8_t* outBytes, size_t numBytes,
size_t* bytesRead)
/* Converts the string of '1' and '0' characters in `inChars` to a buffer of
* bytes in `outBytes`. `numBytes` is the number of available bytes in the
* `outBytes` buffer. On exit, if `bytesRead` is not NULL, the value it points
* to is set to the number of bytes read (rounding up to the nearest full
* byte). If a multiple of 8 bits is not read, the last byte written will be
* padded with 0 bits to reach a multiple of 8 bits. This function returns the
* number of padding bits that were added. For example, an input of 11 bits
* will result `bytesRead` being set to 2 and the function will return 5. This
* means that if a nonzero value is returned, then a partial byte was read,
* which may be an error.
*/
{ size_t bytes = 0;
unsigned bits = 0;
uint8_t x = 0;
while(bytes < numBytes)
{ /* Parse a character. */
switch(*inChars++)
{ '0': x <<= 1; ++bits; break;
'1': x = (x << 1) | 1; ++bits; break;
default: numBytes = 0;
}
/* See if we filled a byte. */
if(bits == 8)
{ outBytes[bytes++] = x;
x = 0;
bits = 0;
}
}
/* Padding, if needed. */
if(bits)
{ bits = 8 - bits;
outBytes[bytes++] = x << bits;
}
/* Finish up. */
if(bytesRead)
*bytesRead = bytes;
return bits;
}
inCharsnull で終了していることを確認するのはあなたの責任です。この関数は、'0'or以外の最初の'1'文字が検出された場合、または出力バッファが不足した場合に戻ります。使用例:
unsigned char q[32] = "1100111...";
uint8_t buf[4];
size_t bytesRead = 5;
if(StringToBits(q, buf, 4, &bytesRead) || bytesRead != 4)
{
/* Partial read; handle error here. */
}
これは 4 バイトを読み取るだけで、読み取れない場合はエラーをトラップします。
unsigned char q[4096] = "1100111...";
uint8_t buf[512];
StringToBits(q, buf, 512, NULL);
これは、変換できるものを変換し、残りを 0 ビットに設定するだけです。
breakこの関数は、Cに複数レベルのループまたはswitch;から抜け出す機能があれば、より適切に実行できます。現状では、同じ効果を得るにはフラグ値を追加する必要がありますが、これは混乱です。または、 を追加する必要がgotoあります。
私はそれがうまくいくとは思わない。各「ビット」を1、実際にあるべきときに比較しています'1'。if：を取り除くことで、もう少し効率的にすることもできます。
unsigned char p[4]={0};
for (int j=0; j<32; j++)
{
p [j / 8] |= (q[j] == `1`) << (7-(j % 8));
}
逆に行くのもとても簡単です。前に設定した「ビット」ごとにマスクするだけです。
unsigned char q[32]={0};
for (int j=0; j<32; j++) {
q[j] = p[j / 8] & ( 1 << (7-(j % 8)) ) + '0';
}
(boolean) + '0'1/0と「1」/「0」の間で変換するためのクリエイティブな使用に気付くでしょう。
極端な効率を求めている場合は、次の手法を使用してみてください。
ifの減算で置き換えます（入力記号はまたは'0'のみであると想定できるようです）。また、低いインデックスから高いインデックスへの入力を処理します。01
for (int c = 0; c < N; c += 8)
{
int y = 0;
for (int b = 0; b < 8; ++b)
y = y * 2 + q[c + b] - '0';
p[c / 8] = y;
}
配列インデックスを自動インクリメント ポインターに置き換えます。
const char* qptr = q;
unsigned char* pptr = p;
for (int c = 0; c < N; c += 8)
{
int y = 0;
for (int b = 0; b < 8; ++b)
y = y * 2 + *qptr++ - '0';
*pptr++ = y;
}
内側のループを展開します。
const char* qptr = q;
unsigned char* pptr = p;
for (int c = 0; c < N; c += 8)
{
*pptr++ =
qptr[0] - '0' << 7 |
qptr[1] - '0' << 6 |
qptr[2] - '0' << 5 |
qptr[3] - '0' << 4 |
qptr[4] - '0' << 3 |
qptr[5] - '0' << 2 |
qptr[6] - '0' << 1 |
qptr[7] - '0' << 0;
qptr += 8;
}
複数の入力文字を同時に処理する (ビット操作ハックまたは MMX 命令を使用) - これには大きなスピードアップの可能性があります!
あなたの例によると、読みやすさを求めているようには見えず、（遅い）リフレッシュの後、私のソリューションは、操作の順序と !! の追加による括弧の欠如を除いて、Chriszuma と非常によく似ています。0 または 1 を強制します。
const size_t N = 32; //N must be a multiple of 8
unsigned char q[N+1] = "11011101001001101001111110000111";
unsigned char p[N/8] = {0};
unsigned char r[N+1] = {0}; //reversed
for(size_t i = 0; i < N; ++i)
p[i / 8] |= (q[i] == '1') << 7 - i % 8;
for(size_t i = 0; i < N; ++i)
r[i] = '0' + !!(p[i / 8] & 1 << 7 - i % 8);
printf("%x %x %x %x\n", p[0], p[1], p[2], p[3]);
printf("%s\n%s\n", q,r);