정수 배열을 비트 배열로 변환하는 방법은 무엇입니까?

Question

내가 원하는 것은 8 개의 정수 배열을 반복하고 각 정수를 8 비트의 이진 형식으로 변환하는 것입니다. 또한 각 정수의 8 비트를 크기 64의 단일 정수 배열에 저장하고 싶습니다. 여기에 내가 아직까지 가지고있는 것은 적절한 배열을 얻을 수없는 것입니다.

int Data[8] = {0,0,190,42,0,0,2,33}; 

int bits[64]; 

for(int j = 0; j < 64;j++){ 
    for(int i = 0; i < 8;++i){                 

     bits[j+i] = Data[i] & (1 << i) ? 1 : 0;             

    } 
} 

내가 얻고 싶은 배열은 다음과 같습니다. (각 비트가 고유 요소 임)

{0000000000000000101111100010101000000000000000000000001000100001} 

Answer 1

실제로 64 비트를 제공하는 8 개의 정수마다 8 비트를 처리해야합니다. 그러나 루프는해야한다 :

for(int j = 0; j < 8;j++){ // loop on integers 
    for(int i = 0; i < 8;++i){ 
     bits[8*j+i] = Data[j] & (1 << i) ? 1 : 0; 
    } 
} 

Answer 2

#include <cstdint> 

int main() 
{ 
    uint64_t Data[8] = { 0,0,190,42,0,0,2,33 }; 
    uint64_t bits = 0; 

    for (int i = 0; i < 8; i++) 
    { 
     bits |= ((Data[i] & 0xFF) << (i * 8)); 
    } 
    return 0; 
} 

것은 한 번에 8 개 비트를 설정 곳이 뭔가를보십시오.

Answer 3

참고 : 가장 효율적인 대답은 Serge's answer으로 생각하지만 재사용이 가장 쉽지는 않습니다. 따라서이 대답은 일차적 인 목적을 목표로하므로 모든 크기의 배열 (대상 배열이 충분히 큰 경우)로 다시 사용할 수 있습니다.

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당신은 또한 당신이 더 일반적인 버전을 만들 수있는 것이다하는 std::bitset을 통해 각 값을 전달할 수 있습니다.

int Data[8] = {0,0,190,42,0,0,2,33}; 
int bits[8 * (sizeof(int) * CHAR_BIT)] = {0}; 

convert_to_bits(Data, bits); 

라이브 예를 here :

template<typename FromT, size_t FromSZ, typename ToT, size_t ToSZ> 
void convert_to_bits(const FromT (&from_arr)[FromSZ], ToT (&to_arr)[ToSZ]) { 
    static_assert(ToSZ >= ((sizeof(FromT) * CHAR_BIT) * FromSZ), 
        "Destination array must have enough elements to contain all bits of source array."); 

    // Helper value, will be optimised out. 
    constexpr size_t ELEMENT_SIZE = sizeof(FromT) * CHAR_BIT; 

    // Handles bit manipulation cleanly. 
    std::bitset<ELEMENT_SIZE> temp[FromSZ]; 

    // Populate temp. 
    for (size_t i = 0; i < FromSZ; i++) { temp[i] = from_arr[i]; } 

    // Fill destination array, one "row" (value in source array) at a time. 
    for (size_t i = 0; i < FromSZ; i++) { 
     size_t row = i * ELEMENT_SIZE; 
     using std::fill; 

     if (temp[i].none()) { 
      // Row is all 0s, fill its part of destination array appropriately. 
      fill(&to_arr[row], &to_arr[row + (ELEMENT_SIZE - 1)], 0); 
     } else if (temp[i].all()) { 
      // Row is all 1s, fill its part of destination array appropriately. 
      fill(&to_arr[row], &to_arr[row + (ELEMENT_SIZE - 1)], 1); 
     } else { 
      // Row is mixed, do it one bit at a time. 
      for (size_t j = 0; j < ELEMENT_SIZE; j++) { 
       to_arr[row + j] = temp[i][j]; 
      } 
     } 
    } 
} 

이로 사용할 수 있습니다.

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이것은 일반적으로 Serge Ballesta's answer보다 약간 느립니다.

^{는 [주 : 비교 모든 버전은 하드 코딩 내 코드에 해당하는 결과를 제공 할 수 있도록,되도록 ELEMENT_SIZE == 8입니다 방탄복의이를 확인하기 위해, 나는 다섯 개 가지 버전 매크로의 각각 다섯 번, this program으로 테스트 컴파일 대답을하면, 직접 대답을 입력 할 수 있습니다. static_assert은이를 수용하도록 convert_to_bits()로부터 제거된다.]}

은 각 경우에, 별도의 프로그램으로 컴파일 (희망) 캐시를 최소화하며 TutorialsPoint's online environment¹ 5 번 실행. 최적화 옵션이 지정되지 않았습니다.

• 한 번 -DSERGE으로, Serge의 대답에 대해. convert_to_bits()의 표준 사용 사례에 대한 -DTHROUGH에 한 번

  sh-4.3$ g++ -DSERGE  main.cpp -std=c++14 -o serge 
  

• . convert_to_bits()의 수동 인라인 버전 -DDIRECT에 한 번

  sh-4.3$ g++ -DTHROUGH main.cpp -std=c++14 -o through 
  

• .(하지만하지 않을 수 있습니다)해야하는지에 대한 -DFASTDIRECT에 한 번

  sh-4.3$ g++ -DDIRECT  main.cpp -std=c++14 -o direct 
  

• ,보다 효율적인 수동으로 인라인 버전. -DNAIVE에 한 번

  sh-4.3$ g++ -DFASTDIRECT main.cpp -std=c++14 -o fastdirect 
  

• , 적절한 std::fill()를 사용하지 않는 순진 버전.

  sh-4.3$ g++ -DNAIVE  main.cpp -std=c++14 -o naive 
  

평균적으로

은 ...

• serge
  은 29.4 틱했다.
• through은 30.8 틱이 걸렸다.
• direct은 30.6 틱이 걸렸습니다.
• fastdirect은 32.8 틱이 걸렸습니다.
• naive은 32.4 틱이 걸렸다.

^{1 : 때문에 자신의 C++ 링크는 지금 나를 위해 작동하지 않습니다, 나는 기술적으로는 온라인 Java 환경을 사용했다. 그러나 C++과 Java 환경 모두 동일한 도구를 사용하여 동일한 샌드 박스를 사용하기 때문에 이는 별다른 문제가 아닙니다. 내가 발견 한 유일한 차이점은 1) 기본 "Hello World"프로그램이 제공되고 (파일을 자유롭게 만들고 이름을 바꿀 수 있음) 2) "컴파일"및 "실행"버튼이 매핑 된 명령 메뉴에서 변경). 두 환경 모두 GCC와 Javac을 자유롭게 사용할 수 있으므로 Bash 셸에서 쉽게 실행할 수있다.}