character-encoding - 使用一个字节表示 3 个整数？

Question

我有三个整数 { a , b , c在以下值之间的范围(比如说):
a - {1 到 120，跳跃 1}
b - {-100 到 100，跳跃 5}
c - {1 到 10，跳跃 1}

由于空间考虑，我想仅使用 1 个字节来表示这三个值，这意味着单个整数(在 -127..128 范围内)将表示 { a 的结果, b , c并以二进制格式存储到磁盘。

稍后，当我读取二进制数据时，我将知道如何“解析”这 1 个字节以获取 { a 的值。 , b , c }.

知道如何实现这一目标吗？ (注意:如果需要，为了支持这种设计，我可以在范围上“妥协”；例如，例如，a 可以是 5 的跳跃。b 也可以是 10 的跳跃等)

Answer 1

仅从数字的角度来看，我们有:

a = 120 个值，b = 41 个值，c = 10 个值

这总共有 49,200 个唯一值。一个字节只能表示 256 个值，因此您至少需要使用 16 位(两个字节)来表示您的范围。

一种方法是通过位移位。

例如，您可以将四个 8 位值存储在一个 32 位值中，并像这样提取它们:

#include <iostream>
using namespace std;


int pack32(char *v)
{
    return (v[0] << 24) + (v[1] << 16) + (v[2] << 8) + v[3];
}

void unpack32(int a, char *v)
{
    v[0] = a >> 24;
    v[1] = a >> 16;
    v[2] = a >> 8;
    v[3] = a;
}

int main()
{
    char v[4] = {32, 64, 16, 8};

    cout << "Original values: ";
    for (int i = 0; i < 4 ; i++)
        cout << (int)v[i] << " ";
    cout << endl;

    int q = pack32(v);
    cout << "Packed: " << q << endl;

    unpack32(q, v);
    cout << "Unpacked: ";
    for (int i = 0; i < 4; i++)
        cout << (int)v[i] << " ";

    return 0;
}

与您的需求相关的代码:

unsigned short pack32(unsigned a, char b, unsigned c)
{
    // Layout:
    // Bits 0 - 5 are reserved for a
    // Bits 6 - 12 are reserved for b
    // Bits 13 - 15 are reserved for c

    // Assumptions:
    // a is [2, 120] in steps of 2
    // b is [-100, 100] in steps of 5
    // c is [1, 10] in steps of 1

    // Shift a from [2, 120] to [0, 59]
    unsigned a2 = (a - 2) >> 1;
    // Shift b from [-100, 100] to [0, 40]
    unsigned b2 = b / 5 + 20;
    // Shift c from [1, 10] to [0, 9]
    unsigned c2 = c - 1;

    return a2 + (b2 << 5) + (c2 << 12);
}