Wie können boolesche Werte effizient in Bytes kodiert und dekodiert werden?

Dekodierung und Kodierung boolescher Werte in und aus Bytes

Die Dekodierung und Kodierung boolescher Werte in und aus Bytes kann durch verschiedene Methoden erreicht werden. In diesem Artikel werden zwei Ansätze untersucht:

Hard Way:

Unter Verwendung eines direkten Bitmanipulationsansatzes werden die folgenden Funktionen verwendet:

unsigned char ToByte(bool b[8]) {
    unsigned char c = 0;
    for (int i = 0; i < 8; ++i) {
        if (b[i]) {
            c |= 1 << i;
        }
    }
    return c;
}

void FromByte(unsigned char c, bool b[8]) {
    for (int i = 0; i < 8; ++i) {
        b[i] = (c & (1 << i)) != 0;
    }
}

Bei dieser Methode wird jeder boolesche Wert durch ein Bit dargestellt, wobei ein Byte (8 Bits) 8 boolesche Werte aufnehmen kann Werte.

Cooler Weg:

Ein alternativer Ansatz nutzt Bitfelder innerhalb einer Struktur und einer Union, um eine flexible Datenmanipulation zu ermöglichen:

struct Bits {
    unsigned b0 : 1, b1 : 1, b2 : 1, b3 : 1, b4 : 1, b5 : 1, b6 : 1, b7 : 1;
};

union CBits {
    Bits bits;
    unsigned char byte;
};

Hier , die Bits-Struktur enthält 8 boolesche Werte als Bitfelder. Die CBits-Union teilt sich denselben Speicherplatz und ermöglicht den Zugriff auf die booleschen Werte über das Bits-Mitglied oder den Byte-Wert über das Byte-Mitglied.

Implementierungshinweise:

• Bitfeldreihenfolge und Auffüllung sind durch die Implementierung definiert.
• Das Lesen von einem Gewerkschaftsmitglied nach dem Schreiben an ein anderes ist in klar definiert C99 und einige C-Implementierungen (einschließlich MSVC und GCC), aber es handelt sich um undefiniertes Verhalten in Standard-C.
• Für portables C sollten Sie die Verwendung von memcpy oder std::bit_cast von C 20 für die Umwandlung von Typ-Wortspielen in Betracht ziehen.

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