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在 C# 中对无符号整数值进行可变长度编码的最佳方法是什么?
“实际意图是将可变长度编码整数(字节)附加到文件头。”
例如:"Content-Length"- Http Header
这是否可以通过对以下逻辑进行一些更改来实现。
我已经写了一些代码来做到这一点....
最佳答案
我使用过的一种方法,可以使较小的值使用较少的字节,即对 7 位数据 + 1 位开销 pr 进行编码。字节。
编码仅适用于从零开始的正值,但如果需要也可以修改以处理负值。
编码的工作方式是这样的:
解码:
39 32 31 24 23 16 15 8 7 0value: |DDDDDDDD|CCCCCCCC|BBBBBBBB|AAAAAAAA|encoded: |0000DDDD|xDDDDCCC|xCCCCCBB|xBBBBBBA|xAAAAAAA| (note, stored in reverse order)
As you can see, the encoded value might occupy one additional byte that is just half-way used, due to the overhead of the control bits. If you expand this to a 64-bit value, the additional byte will be completely used, so there will still only be one byte of extra overhead.
Note: Since the encoding stores values one byte at a time, always in the same order, big- or little-endian systems will not change the layout of this. The least significant byte is always stored first, etc.
Ranges and their encoded size:
0 - 127 : 1 byte 128 - 16.383 : 2 bytes 16.384 - 2.097.151 : 3 bytes 2.097.152 - 268.435.455 : 4 bytes268.435.456 - max-int32 : 5 bytes
Here's C# implementations for both:
void Main()
{
using (FileStream stream = new FileStream(@"c:\temp\test.dat", FileMode.Create))
using (BinaryWriter writer = new BinaryWriter(stream))
writer.EncodeInt32(123456789);
using (FileStream stream = new FileStream(@"c:\temp\test.dat", FileMode.Open))
using (BinaryReader reader = new BinaryReader(stream))
reader.DecodeInt32().Dump();
}
// Define other methods and classes here
public static class Extensions
{
/// <summary>
/// Encodes the specified <see cref="Int32"/> value with a variable number of
/// bytes, and writes the encoded bytes to the specified writer.
/// </summary>
/// <param name="writer">
/// The <see cref="BinaryWriter"/> to write the encoded value to.
/// </param>
/// <param name="value">
/// The <see cref="Int32"/> value to encode and write to the <paramref name="writer"/>.
/// </param>
/// <exception cref="ArgumentNullException">
/// <para><paramref name="writer"/> is <c>null</c>.</para>
/// </exception>
/// <exception cref="ArgumentOutOfRangeException">
/// <para><paramref name="value"/> is less than 0.</para>
/// </exception>
/// <remarks>
/// See <see cref="DecodeInt32"/> for how to decode the value back from
/// a <see cref="BinaryReader"/>.
/// </remarks>
public static void EncodeInt32(this BinaryWriter writer, int value)
{
if (writer == null)
throw new ArgumentNullException("writer");
if (value < 0)
throw new ArgumentOutOfRangeException("value", value, "value must be 0 or greater");
do
{
byte lower7bits = (byte)(value & 0x7f);
value >>= 7;
if (value > 0)
lower7bits |= 128;
writer.Write(lower7bits);
} while (value > 0);
}
/// <summary>
/// Decodes a <see cref="Int32"/> value from a variable number of
/// bytes, originally encoded with <see cref="EncodeInt32"/> from the specified reader.
/// </summary>
/// <param name="reader">
/// The <see cref="BinaryReader"/> to read the encoded value from.
/// </param>
/// <returns>
/// The decoded <see cref="Int32"/> value.
/// </returns>
/// <exception cref="ArgumentNullException">
/// <para><paramref name="reader"/> is <c>null</c>.</para>
/// </exception>
public static int DecodeInt32(this BinaryReader reader)
{
if (reader == null)
throw new ArgumentNullException("reader");
bool more = true;
int value = 0;
int shift = 0;
while (more)
{
byte lower7bits = reader.ReadByte();
more = (lower7bits & 128) != 0;
value |= (lower7bits & 0x7f) << shift;
shift += 7;
}
return value;
}
}
关于c# - 整数的可变长度编码,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/3563271/
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我是一名优秀的程序员,十分优秀!