Java의 비트 조작 및 출력

Question

이진 문자열(말 그대로 1과 0만 포함하는 문자열 개체)이 있는 경우 이를 파일에 비트로 어떻게 출력합니까?

이것은 제가 작업하고 있던 텍스트 압축기를 위한 것입니다.아직도 저를 괴롭히고 있어요. 마침내 작동하게 된다면 좋을 것 같아요.감사해요!

Answer 1

가장 쉬운 방법은 단순히 8개의 연속 문자를 가져와서 바이트로 변환하고 해당 바이트를 출력하는 것입니다.스트림 끝을 인식할 수 있는 경우 끝에 0을 채우거나 파일 시작 부분에 길이(비트 단위)의 헤더를 추가합니다.

내부 루프는 다음과 같습니다.

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 );
}

약간의 조정이 필요하지만 이것이 일반적인 생각입니다.

Answer 2

운이 좋다면 java.math.BigInteger가 모든 것을 대신해 줄 수도 있습니다.

String s = "11001010001010101110101001001110";
byte[] bytes = (new java.math.BigInteger(s, 2)).toByteArray();

이는 바이트 순서(빅 엔디안) 및 오른쪽 정렬(비트 수가 8의 배수가 아닌 경우)에 따라 다르지만 문자 변환을 직접 수행하는 것보다 나중에 배열을 수정하는 것이 더 간단할 수 있습니다. .

Answer 3

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;
        }
    }
}

그런 다음...

if (nextChar == '0')
{
    bos.writeBits(0, 1);
}
else
{
    bos.writeBits(1, 1);
}

Answer 4

문자열에 8비트의 배수가 있다고 가정하면(그렇지 않으면 채울 수 있음) Integer.valueOf 메서드에 내장된 Java 구문 분석 기능을 활용하여 다음과 같은 작업을 수행합니다.

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);
}

그런 다음 바이트를 FileOutputStream 꽤 간단합니다.

반면에 효율성을 찾고 있다면 처음부터 비트를 저장하기 위해 문자열을 사용하지 않고 압축기에서 직접 바이트를 구축하는 것을 고려해야 합니다.