Question

我有一个由随机数生成器生成的字节数组。我想把它放到STL位集中。

不幸的是，看起来Bitset只支持以下构造函数：

1和0的字符串，如“10101011”
无符号长。（我的字节数组会更长）

我现在能想到的唯一解决方案是逐位读取字节数组并创建一个1和0的字符串。有没有人有更有效的解决方案？

Answer 1

这样的东西？（不确定模板魔法是否像我期望的那样在这里工作。我在C ++中生锈了。）

std::bitset bytesToBitset<int numBytes>(byte *data)
{
    std::bitset<numBytes * CHAR_BIT> b;

    for(int i = 0; i < numBytes; ++i)
    {
        byte cur = data[i];
        int offset = i * CHAR_BIT;

        for(int bit = 0; bit < CHAR_BIT; ++bit)
        {
            b[offset] = cur & 1;
            ++offset;   // Move to next bit in b
            cur >>= 1;  // Move to next bit in array
        }
    }

    return b;
}

Answer 2

bitset<>有一个第3个构造函数 - 它不带任何参数并将所有位设置为0.我认为你需要使用它然后遍历调用set()的数组中的每一位字节数组是1。

有点蛮力，但它会起作用。将每个字节中的字节索引和位偏移转换为位集索引会有一些复杂性，但它没有任何想法（可能在调试器下运行）无法解决。我认为它比通过字符串转换或流来运行数组更可能更简单，更有效。

Answer 3

伙计们，我花了很多时间写一个反向函数（bitset - ＆gt; byte / char数组）。那是：

    bitset<SIZE> data = ...

    // bitset to char array
    char current = 0;
    int offset = 0;
    for (int i = 0; i < SIZE; ++i) {
        if (data[i]) { // if bit is true
            current |= (char)(int)pow(2, i - offset * CHAR_BIT); // set that bit to true in current masked value
        } // otherwise let it to be false
        if ((i + 1) % CHAR_BIT == 0) { // every 8 bits
            buf[offset++] = current; // save masked value to buffer & raise offset of buffer
            current = 0; // clear masked value
        }
    }

    // now we have the result in "buf" (final size of contents in buffer is "offset")

Answer 4

嗯，说实话，我很无聊，并开始认为必须比设置每一位稍快一点。

template<int numBytes>
std::bitset<numBytes * CHARBIT bytesToBitset(byte *data)
{
    std::bitset<numBytes * CHAR_BIT> b = *data;

    for(int i = 1; i < numBytes; ++i)
    {
        b <<= CHAR_BIT;  // Move to next bit in array
        b |= data[i];    // Set the lowest CHAR_BIT bits
    }

    return b;
}

这确实稍微快一些，至少只要字节数组小于30个元素（取决于传递给编译器的优化标志）。比这更大的数组和移位位集所用的时间使得每个位的设置更快。

Answer 5

您可以从流初始化bitset。我不记得如何将一个byte []压入流中，但是......

来自http://www.sgi.com/tech/stl/bitset.html

  bitset<12> x;

  cout << "Enter a 12-bit bitset in binary: " << flush;
  if (cin >> x) {
    cout << "x =        " << x << endl;
    cout << "As ulong:  " << x.to_ulong() << endl;
    cout << "And with mask: " << (x & mask) << endl;
    cout << "Or with mask:  " << (x | mask) << endl;
  }

Answer 6

这是我使用模板元编程的实现循环在编译时完成我拿了@strager版本，修改它以准备TMP：

改变了迭代的顺序（这样我就可以从中进行递归）;
减少使用的变量数量。

运行时带循环的修改版本：

StyledEditorKit.AlignmentAction

基于它的TMP版本：

template <size_t nOfBytes>
void bytesToBitsetRunTimeOptimized(uint8_t* arr, std::bitset<nOfBytes * CHAR_BIT>& result) {
  for(int i = nOfBytes - 1; i >= 0; --i) {
    for(int bit = 0; bit < CHAR_BIT; ++bit) {
      result[i * CHAR_BIT + bit] = ((arr[i] >> bit) & 1);
    }
  }
}

客户代码：

template<size_t nOfBytes, int I, int BIT> struct LoopOnBIT {
  static inline void bytesToBitset(uint8_t* arr, std::bitset<nOfBytes * CHAR_BIT>& result) {
    result[I * CHAR_BIT + BIT] = ((arr[I] >> BIT) & 1);
    LoopOnBIT<nOfBytes, I, BIT+1>::bytesToBitset(arr, result);
  }
};
// stop case for LoopOnBIT
template<size_t nOfBytes, int I> struct LoopOnBIT<nOfBytes, I, CHAR_BIT> {
  static inline void bytesToBitset(uint8_t* arr, std::bitset<nOfBytes * CHAR_BIT>& result) { }
};

template<size_t nOfBytes, int I> struct LoopOnI {
  static inline void bytesToBitset(uint8_t* arr, std::bitset<nOfBytes * CHAR_BIT>& result) {
    LoopOnBIT<nOfBytes, I, 0>::bytesToBitset(arr, result);
    LoopOnI<nOfBytes, I-1>::bytesToBitset(arr, result);
  }
};
// stop case for LoopOnI
template<size_t nOfBytes> struct LoopOnI<nOfBytes, -1> {
  static inline void bytesToBitset(uint8_t* arr, std::bitset<nOfBytes * CHAR_BIT>& result) { }
};

template <size_t nOfBytes>
void bytesToBitset(uint8_t* arr, std::bitset<nOfBytes * CHAR_BIT>& result) {
  LoopOnI<nOfBytes, nOfBytes - 1>::bytesToBitset(arr, result);
}

将字节数组转换为Bitset

6 个答案: