如何将位转换为字节？

Question

我有一个由 128 个布尔值组成的数组，代表位。如何将这些 128 位表示转换为 16 字节？

例子：

我有一个看起来像这样的数组：

0110001100110000100010111011001011010011010001010001101101001100
1000010000000000001000111111111101000011111001111011111011111001

（转换为1和0更简洁）

我需要将这些位转换为以下字节数组：

99 48 139 178 211 69 27 76 132 0 35 255 67 231 190 249

编辑：这似乎不起作用：

public byte[] ToByteArray() {
    int numBytes = Count / 8;

    if (_bits.Count % 8 != 0) numBytes++;

    byte[] bytes = new byte[numBytes];

    int byteIndex = 0, bitIndex = 0;

    for (int i = 0; i < _bits.Count; i++) {
        if (_bits[i])
            bytes[byteIndex] |= (byte)(1 << bitIndex);

        bitIndex++;
        if (bitIndex == 8) {
            bitIndex = 0;
            byteIndex++;
        }
    }

    return bytes;
}

它输出：

198 12 209 77 203 162 216 50 33 0 196 255 194 231 125 159

Answer 1

的代码处理所述第一比特作为字的低位，因此你最终反转每个单词。作为快速和肮脏的修复，尝试：

bytes[byteIndex] |= (byte)(1 << (7-bitIndex));

这使第一比特阵列中的第一个字节，等等的最高位置。

Answer 2

我不知道是否有自动的方法来做到这一点，但你可以用一个简单的算法来做到这一点。

简单的算法：

1. 创建一个将用作输出缓冲区的字节数组，并将所有字节初始化为 0。该数组的大小应基于输入布尔数组的长度：ceil(布尔数组长度/8.0)

2. 声明一个索引变量用作当前字节，并将其设置为 0。这将索引保存在输出缓冲区中。

3. 迭代输入布尔数组中的每个元素。
   3.1.将数字 1 左移数组索引 mod 8。将此号码称为您的面具。
   3.2.将字节索引计算为数组 div 8 中的当前索引。
   3.3.如果你有一个布尔值 true 值输入布尔数组中的当前索引，执行 bitwise OR 用你当前的字节和你的掩码。

Answer 3

bool[] bools = ...
BitArray a = new BitArray(bools);
byte[] bytes = new byte[a.Length / 8];
a.CopyTo(bytes, 0);

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编辑：其实这也返回：

198 12 209 77 203 162 216 50 33 0 196 255 194 231 125 159

错误字节序？我将离开回答无论如何，以供参考。

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编辑：可以通过反转阵列像这样使用BitArray.CopyTo（）：

bool[] bools = ...
Array.Reverse(bools); // NOTE: this modifies your original array
BitArray a = new BitArray(bools);
byte[] bytes = new byte[a.Length / 8];
a.CopyTo(bytes, 0);
Array.Reverse(bytes);

Answer 4

尝试该功能（写为扩展方法）。

public byte[] ToByteArray(this bool[] bits)
{
    var bytes = new byte[bits.Length / 8];
    for (int i = 0, j = 0; j < bits.Length; i++, j += 8)
    {
        // Create byte from bits where LSB is read first.
        for (int offset = 0; offset < 8; offset++)
            bytes[i] |= (bits[j + offset] << offset);
    }

    return bytes;
}

注意：如果位（布尔变量）的数目不是8的倍数，但是您的问题来看不是这种情况下，它将会失败。这将只需要一个非常小的modificaiton以允许任意长度的比特列。

Answer 5

private static byte[] GetBytes(string bitString)
{
    byte[] result = Enumerable.Range(0, bitString.Length / 8).
        Select(pos => Convert.ToByte(
            bitString.Substring(pos * 8, 8),
            2)
        ).ToArray();

    List<byte> mahByteArray = new List<byte>();
    for (int i = result.Length - 1; i >= 0; i--)
    {
        mahByteArray.Add(result[i]);
    }

    return mahByteArray.ToArray();
}

private static String ToBitString(BitArray bits)
{
    var sb = new StringBuilder();

    for (int i = bits.Count - 1; i >= 0; i--)
    {
        char c = bits[i] ? '1' : '0';
        sb.Append(c);
    }

    return sb.ToString();
}