Question

在Ruby中计算一个字节是奇数还是偶数奇偶校验的最佳方法是什么？我有一个版本正在运行：

result = "AB".to_i(16).to_s(2).count('1').odd?
=> true

将数字转换为字符串并计算“1”似乎是计算奇偶校验的一种不好的方法。有更好的方法吗？

我希望能够计算3DES密钥的奇偶校验。最终，我想将偶数字节转换为奇数。

谢谢，丹

Answer 1

除非你的东西不够快，否则保留它。它清晰简洁，性能比你想象的要好。

我们将针对阵列查找进行基准测试，这是我测试过的最快的方法：

ODD_PARITY = [
  false,
  true,
  true,
  ...
  true,
  false,
]

def odd_parity?(hex_string)
  ODD_PARITY[hex_string.to_i(16)]
end

数组查找以每秒640,000字节的速率计算奇偶校验。
Bowsersenior的C代码以每秒640,000字节的速率计算奇偶校验。
您的代码以每秒284,000字节的速率计算奇偶校验。
Bowsersenior的本机代码以每秒171,000字节的速率计算奇偶校验。
Theo的缩短代码以每秒128,000字节的速率计算奇偶校验。

Answer 2

你看过RubyDES library了吗？这可能会消除编写自己的实现的需要。

要计算奇偶校验，您可以使用以下内容：

require 'rubygems'
require 'inline'  # RubyInline (install with `gem install RubyInline`)

class Fixnum
  # native ruby version: simpler but slow
  # algorithm from: 
  #   http://graphics.stanford.edu/~seander/bithacks.html#ParityParallel      
  def parity_native
    (((self * 0x0101010101010101) & 0x8040201008040201) % 0x1FF) & 1
  end

  class << self
    # inline c version using RubyInline to create c extension
    # 4-5 times faster than native version
    # use as class method: 
    #   Fixnum.parity(0xAB)
    inline :C do |builder|
      builder.c <<-EOC
      int parity_c(int num) {  
        return (
            ((num * 0x0101010101010101ULL) & 0x8040201008040201ULL) % 0x1FF
          ) & 1;
      }
      EOC
    end
  end

  def parity
    self.class.parity_c(self)
  end

  def parity_odd?
    1 == parity
  end
  def parity_even?
    0 == parity
  end
end

0xAB.parity        # => 1 
0xAB.parity_odd?   # => true 
0xAB.parity_even?  # => false
(0xAB + 1).parity  # => 0

根据简单的基准测试，内联c版本比原生ruby版本快3-4倍

require 'benchmark'
n = 10000
Benchmark.bm do |x|
  x.report("inline c") do
    n.times do 
      (0..255).map{|num| num.parity}
    end
  end

  x.report("native ruby") do
    n.times do 
      (0..255).map{|num| num.parity_native}
    end
  end
end
# inline c     1.982326s
# native ruby  7.044330s

Answer 3

可能一个包含255个条目的数组的查找表将是最快的“在Ruby中”解决方案。

在C中我会掩饰和转移。或者，如果我有SSE4，我会使用带有内联汇编程序的POPCNT指令。如果您需要高性能，请在C中编写本机扩展，以执行上述任一操作。

http://en.wikipedia.org/wiki/SSE4

Answer 4

如何使用原始解决方案进行记忆？这只会为每个整数值计算一次。

class Fixnum
  # Using a class variable for simplicity, and because subclasses of
  # Fixnum—while very uncommon—would likely want to share it. 
  @@parity = ::Hash.new{ |h,i| h[i] = i.to_s(2).count('1').odd? }
  def odd_parity?
    @@parity[self]
  end
  def even_parity?
    !@@parity[self]
  end
end

"AB".to_i(16).odd_parity?
#=> true

Answer 5

x = 'AB'.to_i(16)
p = 0
until x == 0
  p += x & 1
  x = x >> 1
end
puts p # => 5

可以缩短为

x = 'AB'.to_i(16)
p = x & 1
p += x & 1 until (x >>= 1) == 0

如果你想要一些不可读的东西☺

Answer 6

我将构造一个包含16个条目的单个表（作为16个字符的表），对应于每个字节的半字节（一半）。参赛作品为0,1,1,2,1,2，.... 4

测试你的字节，

屏蔽左半字节并进行查找，记住数字。做。向右移动4并进行第二次查找，将结果编号添加到前一个以提供总和。

然后从总和中测试低阶位。如果为1，则字节为奇数，如果为0，则字节为偶数。如果结果是偶数，则使用xor指令翻转高位。这种查找方法比通过单次移位将字节中的位相加快得多。

给我发电子邮件，以便为8个字节进行奇偶校验。 3DES使用3组，每组8个字节。

计算Ruby中一个字节的奇偶校验

6 个答案: