Manipolazione dei bit e output in Java
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01-07-2019 - |
Domanda
Se disponi di stringhe binarie (letteralmente oggetti String che contengono solo 1 e 0), come potresti stamparle come bit in un file?
Questo è per un compressore di testo su cui stavo lavorando;mi dà ancora fastidio e sarebbe bello farlo finalmente funzionare.Grazie!
Soluzione
Il modo più semplice è semplicemente prendere 8 caratteri consecutivi, trasformarli in un byte e visualizzare quel byte.Completa con zeri alla fine se riesci a riconoscere la fine del flusso o aggiungi un'intestazione con la lunghezza (in bit) all'inizio del file.
Il ciclo interno sarebbe simile a:
byte[] buffer = new byte[ ( string.length + 7 ) / 8 ];
for ( int i = 0; i < buffer.length; ++i ) {
byte current = 0;
for ( int j = 7; j >= 0; --j )
if ( string[ i * 8 + j ] == '1' )
current |= 1 << j;
output( current );
}
Dovrai apportare alcune modifiche, ma questa è l'idea generale.
Altri suggerimenti
Se sei fortunato, java.math.BigInteger può fare tutto per te.
String s = "11001010001010101110101001001110";
byte[] bytes = (new java.math.BigInteger(s, 2)).toByteArray();
Ciò dipende dal fatto che l'ordine dei byte (big-endian) e l'allineamento a destra (se il numero di bit non è un multiplo di 8) siano ciò che desideri, ma potrebbe essere più semplice modificare l'array in seguito piuttosto che eseguire tu stesso la conversione dei caratteri .
public class BitOutputStream extends FilterOutputStream
{
private int buffer = 0;
private int bitCount = 0;
public BitOutputStream(OutputStream out)
{
super(out);
}
public void writeBits(int value, int numBits) throws IOException
{
while(numBits>0)
{
numBits--;
int mix = ((value&1)<<bitCount++);
buffer|=mix;
value>>=1;
if(bitCount==8)
align8();
}
}
@Override
public void close() throws IOException
{
align8(); /* Flush any remaining partial bytes */
super.close();
}
public void align8() throws IOException
{
if(bitCount > 0)
{
bitCount=0;
write(buffer);
buffer=0;
}
}
}
Poi...
if (nextChar == '0')
{
bos.writeBits(0, 1);
}
else
{
bos.writeBits(1, 1);
}
Supponendo che la stringa abbia un multiplo di otto bit (puoi riempirla altrimenti), sfrutta l'analisi integrata di Java nel metodo Integer.valueOf per fare qualcosa del genere:
String s = "11001010001010101110101001001110";
byte[] data = new byte[s.length() / 8];
for (int i = 0; i < data.length; i++) {
data[i] = (byte) Integer.parseInt(s.substring(i * 8, (i + 1) * 8), 2);
}
Quindi dovresti essere in grado di scrivere i byte in a FileOutputStream
abbastanza semplicemente.
D'altra parte, se cerchi l'efficienza, dovresti considerare di non utilizzare una stringa per memorizzare i bit all'inizio, ma di creare i byte direttamente nel tuo compressore.