ชื่อสำหรับการจัดเก็บ / การบรรจุสถานะบูลีนจำนวนมากเป็นหนึ่งหมายเลขคืออะไร?

เป็นการบีบอัดอย่างง่ายที่คุณใช้ตัวแปรตัวเลขหนึ่งตัวเพื่อเก็บสถานะบูลีน / ไบนารีจำนวนมากโดยใช้การเสแสร้งและความจริงที่ว่าทุกการเพิ่มทวีคูณเป็น 1 + ผลรวมของก่อนหน้านี้ทั้งหมด

ฉันแน่ใจว่ามันต้องเป็นเทคนิคที่เก่าแก่และเป็นที่รู้จักกันดี ผมได้ดำเนินการค้นหาหลายวิธีที่ฉันสามารถคิดที่จะอธิบายมันทุกครั้ง แต่พบว่าไม่มีอะไรเกินกว่าบางบทความบล็อกที่เขียนบทความดูเหมือนจะได้คิดว่าตัวเองนี้และไม่ทราบว่าจะเรียกมันว่าอย่างใดอย่างหนึ่ง ( เช่น 1 , ตัวอย่างที่ 2 )

ตัวอย่างเช่นนี่เป็นการใช้งานที่ง่ายมากซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อแสดงแนวคิด:

packStatesIntoNumber () {
  let num = 0
  if (this.stateA) num += 1
  if (this.stateB) num += 2
  if (this.stateC) num += 4
  if (this.stateD) num += 8
  if (this.stateE) num += 16
  if (this.stateF) num += 32
  return num
}

unpackStatesFromNumber (num) {
  assert(num < 64)
  this.stateF = num >= 32; if (this.stateF) num -= 32
  this.stateE = num >= 16; if (this.stateE) num -= 16
  this.stateD = num >= 8; if (this.stateD) num -= 8
  this.stateC = num >= 4; if (this.stateC) num -= 4
  this.stateB = num >= 2; if (this.stateB) num -= 2
  this.stateA = num >= 1; if (this.stateA) num -= 1
}

คุณยังสามารถใช้ตัวดำเนินการระดับบิตการแยกหมายเลข 2 ฐาน enums ... มีหลายวิธีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการใช้งานฉันสนใจในชื่อของวิธีการทั่วไปมากขึ้น

โดยทั่วไปจะเรียกว่าฟิลด์บิตและอีกคำหนึ่งที่คุณมักได้ยินคือบิตมาสก์ซึ่งใช้เพื่อรับหรือตั้งค่าบิตแต่ละรายการหรือฟิลด์บิตทั้งหมดพร้อมกัน

ภาษาการเขียนโปรแกรมจำนวนมากมีโครงสร้างเสริมเพื่อช่วยในเรื่องนี้ ในฐานะที่เป็น @BernhardHiller บันทึกในความคิดเห็น C # มีenums กับธง ; Java มีคลาสEnumSet

ค่อนข้างแปลกแตกต่างกันเล็กน้อยที่นี่ แต่ฉันไม่เห็นคำที่มาในใจทันที (และอยู่ในชื่อคำถามของคุณ!) - การบรรจุบิตเป็นสิ่งที่ฉันได้ยินมาเสมอเรียกว่า

ฉันคิดว่านี่ชัดเจนจริงๆ แต่แปลกเมื่อฉัน google มันดูเหมือนว่าจะเป็นคำที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่ไม่ได้กำหนดอย่างเป็นทางการ (Wikipedia ดูเหมือนจะเปลี่ยนเส้นทางไปยังเขตข้อมูลบิตซึ่งเป็นวิธีการบรรจุบิต แต่ไม่ใช่ชื่อสำหรับ กระบวนการ). การค้นหาคำจำกัดความที่ดูเหมือนจะนำไปสู่หน้านี้:

http://www.kinematicsoup.com/news/2016/9/6/data-compression-bit-packing-101

ซึ่งไม่ดีสำหรับวัตถุประสงค์ SO แต่มันเป็นคำจำกัดความ / คำอธิบายที่ดีที่สุดที่ฉันสามารถหาได้รวมถึงคำอธิบายสั้น ๆ นี้: "การบรรจุบิตเป็นแนวคิดง่าย ๆ : ใช้บิตน้อยที่สุดในการเก็บชิ้นส่วนของข้อมูล"

มีหลายคำที่ใช้อธิบายเรื่องนี้

บิตส่วนใหญ่มักเรียกว่า "บิตแฟล็ก" หรือ "บิตฟิลด์"
(อย่างไรก็ตามเป็นที่น่าสังเกตว่าบางครั้ง "เขตข้อมูลบิต" หมายถึงคุณลักษณะเฉพาะของภาษา C และ C ++ ซึ่งเกี่ยวข้องกัน แต่ไม่เหมือนกันทั้งหมด)

จำนวนเต็มนั้นถูกอ้างถึงอย่างหลากหลายว่า "บิตอาเรย์", "บิตเซ็ต" หรือ "บิตเวกเตอร์" ขึ้นอยู่กับการใช้งานและสถานการณ์

ไม่ว่าจะด้วยวิธีใดการแตกบิตจากชุดบิต / เวกเตอร์ / อาร์เรย์ทำได้โดยการเลื่อนและปิดบัง
(เช่นใช้หน้ากากเล็กน้อย )

สำหรับตัวอย่างของแต่ละคำที่ใช้งานอยู่:

• บทความของ Wikipedia ในหัวข้อเรื่องมีชื่อว่าBit arrayซึ่งตั้งข้อสังเกตว่าเป็น "แผนที่บิตชุดบิตบิตสตริงบิตหรือบิตเวกเตอร์"
• C ++ ใช้ std::bitset
• Java ใช้ BitSet
• ใช้ C # BitArray
• StackOverflow มีแท็กbitvector, bitarrayและbitset
• ใน PyPi มีbitarrayโครงการและBitVectorโครงการอยู่

มันไม่เกี่ยวข้องกับคำถามจริงๆ แต่ฉันอยากจะบอกว่า: โปรดอย่าใช้การบวกและการลบเพื่อตั้งค่าและบิตที่ชัดเจนเนื่องจากวิธีการเหล่านั้นมีแนวโน้มที่จะเกิดข้อผิดพลาด
(เช่นถ้าคุณทำnum += 1สองครั้งผลลัพธ์จะเท่ากับnum += 2)

ต้องการใช้การดำเนินการระดับบิตที่เหมาะสมแทนหากภาษาที่คุณเลือกให้:

packStatesIntoNumber ()
{
  let num = 0
  if (this.stateA) num |= 1
  if (this.stateB) num |= 2
  if (this.stateC) num |= 4
  if (this.stateD) num |= 8
  if (this.stateE) num |= 16
  if (this.stateF) num |= 32
  return num
}

unpackStatesFromNumber (num)
{
  this.stateF = ((num & 32) != 0);
  this.stateE = ((num & 16) != 0);
  this.stateD = ((num & 8) != 0);
  this.stateC = ((num & 4) != 0);
  this.stateB = ((num & 2) != 0);
  this.stateA = ((num & 1) != 0);
}