javascript - 按位打包/解包 - 任意值的通用解决方案

Question

我正在尝试将此答案调整为任意数值。

假设我们有 3 个（无符号）数字：

v1, v2,v3

我们知道它们可能具有的各自最大值：

max1, max2, max3.

max1 * max2 * max3 < 2^32,

所以结果（打包值）在 32 位以内。

如何在没有“魔法”硬编码的情况下打包/解包它们？

Answer 1

让数字按照与参考答案中相同的顺序打包，从右到左从 开始v1：

v3 <- v2 <- v1

我们已经从引用的答案中获得了解决方案，但它仅适用于特定情况（源数据）：

// packing:
packed = (v3 << 8) | (v2 << 7) | v1;

// unpacking:
v1 = packed & 0x7F;
v2 = (packed >> 7) & 1;
v3 = (packed >> 8);

上面的代码使用了以下魔法常量：

• 7( size1) - 分配第一个数字 ( v1) 的位大小。

• 1( size2) - ...（类似地）对于第二个数字 ( v2)。请注意，此常量在上面隐式使用：8 = 7 + 1.

• 0x7F( sample1) - 用于按位比较以解压缩第一个数字 ( v1) 的样本值。

• 1( sample2) - ...（类似地）对于第二个数字 ( v2)。

为了得到一个通用的解决方案，概括上述常数就足够了。让我们分别将它们命名为size1、size2和。以下是它们的一般定义：sample1sample2

size1 = Math.floor(Math.log(max1) / Math.log(2)) + 1;
size2 = Math.floor(Math.log(max2) / Math.log(2)) + 1;
sample1 = Math.pow(2, size1 + 1) - 1;
sample2 = Math.pow(2, size2 + 1) - 1;

因此，使用这些常量，一般解决方案应如下所示：

// packing:
packed = v3 << (size1 + size2) | v2 << size1 | v1;

// unpacking:
v1 = packed & sample1;
v2 = (packed >> size1) & sample2;
v3 = packed >> (size1 + size2);

Answer 2

这是一种稍微不同的方法。

int max1 = 1000;
int max2 = 500;
int max3 = 500;

移位值根据最大值的最高有效设置位确定。

int size1 = 32-Integer.numberOfLeadingZeros(max1);
int size2 = 32-Integer.numberOfLeadingZeros(max2);
int size3 = 32-Integer.numberOfLeadingZeros(max3);

通过对 -1 移位大小位进行补码确定的掩码值。

int mask1 = ~(-1<<size1);
int mask2 = ~(-1<<size2);
int mask3 = ~(-1<<size3);

int v1 = 934;
int v2 = 293;
int v3 = 349;

这里没有什么新东西。第二个班次同时改变第一个和第二个值。

int packed = (((v3<<size2)|v2)<<size1)|v1;

现在反转它

v1 = packed&mask1;
// this saves the shifted packed version for the next step
v2 = (packed = packed>>>size1)&mask2;
v3 = (packed>>>size2)&mask3;
        
System.out.println(v1);
System.out.println(v2);
System.out.println(v3);

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293
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