64 비트 정수를 7 비트 문자의 배열로 변환하십시오.

Question

함수는 vector<unsigned char> byteVector(long long UID)이고, UID (64 비트 정수)의 바이트 표현은 vector으로 반환됩니다. 이 벡터는 나중에이 데이터를 파일에 쓰는 데 사용됩니다.

이제 파이썬으로 파일을 읽고 싶다고 결정했기 때문에 utf-8 표준을 준수해야합니다. 즉, only use the first 7bits of each char을 사용할 수 있습니다. 최상위 비트가 1이면 더 이상 ASCII 문자를 지원하기 때문에 더 이상 문자열로 디코딩 할 수 없습니다. 또한 ASCII 문자열을 지원하는 커맨드 라인 인터페이스 (Command Line Interface)를 통해이 문자열들을 다른 프로세스로 전달해야 할 것입니다.

그 문제가 발생하기 전에 8 별도의 바이트로 64 비트 정수를 분할에 대한 나의 접근 방식은 정말 좋은 일 다음은이었다 "

물론

vector<unsigned char> outputVector = vector<unsigned char>(); 
unsigned char * uidBytes = (unsigned char*) &UID_; 
for (int i = 0; i < 8; i++){ 
    outputVector.push_back(uidBytes[i]); 
} 

구속으로, 더 이상 작동하지 않습니다 HBit 1하지 않을 수 있습니다 "물론이 함께 한 push_back 호출을 대체하는 것입니다 이제 각 unsigned char 127 내 가장 쉬운 옵션의 최대 값을 제한 :

outputVector.push_back(uidBytes[i]/128); 
outputVector.push_back(uidBytes[i] % 128); 

을하지만이 종류의 O를 보인다 f 낭비, 각각의 첫 번째로 unsigned char 쌍 수 밖에 0 또는 1 및 나는 낭비하는 일부 공간 (6 바이트) 그렇지 않으면 사용할 수 있습니다.

64 비트를 저장해야하고 바이트 당 7 비트를 사용할 수 있으므로 64 // 7 + 64 % 7 = 10 바이트가 필요합니다.

실제로는 (내가 작성한 파일 중 1KB에 도달 한 파일이 없습니다.)하지만 이전에 8 바이트를 사용하고 있었고 이제 10을 사용할 때 약간의 낭비가 될 것입니다 (9, 미안) 충분할 것입니다. 따라서 :

어떻게 64 비트 정수를 10 비트 7 비트 정수로 변환합니까?

이것은 아마도 너무 많은 최적화이지만이 문제 (아마도 시프트 연산자 사용)에 대한 아주 멋진 해결책이 될 수 있습니다. 그리고 나는 그것을보기에 정말로 관심이 있습니다.

Answer 1

비트 시프트를 사용하여 7 비트 조각의 64 비트 정수를 사용할 수 있습니다. 그러나 10 비트의 7 비트 정수가 필요합니다. 9 비트는 충분하지 않습니다. 9 * 7 = 63, 1 비트가 부족합니다.

std::uint64_t uid = 42; // Your 64-bit input here. 
    std::vector<std::uint8_t> outputVector; 

    for (int i = 0; i < 10; i++) 
    { 
    outputVector.push_back(uid >> (i * 7) & 0x7f); 
    } 

모든 반복에서 입력 비트를 7의 배수로 시프트하고 7 비트 부분을 마스크 아웃합니다. 8 비트 숫자의 최상위 비트는 0입니다. 벡터의 숫자는 "반전 됨"입니다. 최하위 비트는 가장 낮은 인덱스를 갖습니다. 그러나 올바른 방법으로 부품을 디코딩하는 경우에는 관계가 없습니다. 순서는 여전히 제어 문자를 포함하고 및 \0 수 있습니다

std::uint64_t decoded = 0; 
for (int i = 0; i < 10; i++) 
{ 
    decoded |= static_cast<std::uint64_t>(outputVector[i]) << (i * 7); 
} 

UTF-8로 인코딩 된 텍스트로 결과 벡터를 해석하는 나쁜 생각처럼 보인다 참고 : 다음과 같이 디코딩을 수행 할 수 있습니다. 인쇄 가능한 문자로 64 비트 정수를 인코딩하려면 base64을보십시오. 이 경우 64 비트를 인코딩하려면 문자가 하나 더 필요합니다 (총 11 개).

Answer 2

어셈블리 언어를 사용하는 것이 좋습니다.

많은 어셈블리 언어는 비트를 "예비"캐리 비트로 이동하고 캐리 비트를 레지스터로 시프트하는 명령어가 있습니다. C 언어에는이 작업을 수행하기위한 편리하고 효율적인 방법이 없습니다.

알고리즘 :

for i = 0; i < 7; ++i 
{ 
    right shift 64-bit word into carry. 
    right shift carry into character. 
} 

또한 std::bitset를 사용하여 조사한다.