內(nèi)容
- 1 byte/rune
- 2 bit基本操作
- 3 字節(jié)序
- 4 一個(gè)bit使用例子——bitmap
一 byte/rune
- 編碼： 編碼就是人類語(yǔ)言字符和存儲(chǔ)中計(jì)算機(jī)中的字節(jié)的一種映射表泛烙，最開始是用ascii編碼表就可以表示完所有的英文字符，但是沒法表示其他語(yǔ)言字符贬丛，所以誕生了unicode版扩、utf-8等不同的編碼表旦部；go中用byte和rune類型來代表ascii字符和unicode字符塞弊；
- byte和uint8是等價(jià)的蔫缸，通常處理ascii字符惋鸥，因?yàn)橹挥?位來存儲(chǔ)猬腰，實(shí)際只可以存儲(chǔ)256個(gè)字符鸟废，所以有了unicode、utf-8等編碼來處理其他復(fù)雜字符
- go中的rune是int32的一個(gè)別名姑荷，占用4個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)盒延，一個(gè)rune就是一個(gè)unicode字符，當(dāng)代碼中要處理中文鼠冕、日文等字符時(shí)添寺，通常使用rune來處理。
所以在一些場(chǎng)景就要特別注意：
1 計(jì)算中文字符串長(zhǎng)度不用直接用len, 字符串的實(shí)現(xiàn)是一個(gè)byte[], len求的是字節(jié)數(shù)組的長(zhǎng)度懈费，s3在存儲(chǔ)時(shí)實(shí)際是存儲(chǔ)成一個(gè)字節(jié)數(shù)組计露，共6個(gè)字節(jié)，代替應(yīng)該用utf8.RuneCountInString()來統(tǒng)計(jì)長(zhǎng)度楞捂，應(yīng)該統(tǒng)計(jì)中文字符unicode編碼后的rune長(zhǎng)度才合適
s := '中' // 用單引號(hào)代表一個(gè)字符薄坏，要和雙引號(hào)區(qū)別面徽，注意和python里區(qū)別
var s2 byte = 'a'
s3 := "中國(guó)"
fmt.Println(unsafe.Sizeof(s))
fmt.Println(unsafe.Sizeof(s2))
fmt.Println(len(s3))
fmt.Println(utf8.RuneCountInString(s3))
輸出：
4
1
6
2
補(bǔ)充：
1個(gè)字節(jié)byte(8位2進(jìn)制數(shù))戴卜，可以用來表示1個(gè)[0-255]之間的10進(jìn)制數(shù)，可以用來表示2個(gè)16進(jìn)制數(shù)（每四位二進(jìn)制可以表示1個(gè)16進(jìn)制數(shù)), 16進(jìn)制數(shù)以0x開頭叔壤，0xff轉(zhuǎn)換二級(jí)制是1111111繁堡，所以有些代碼里經(jīng)成蛏疲看到0xff，0xff等價(jià)于11111111椭蹄，使用0xff看起來更加直觀,簡(jiǎn)潔
二 bit基本操作
- 將字節(jié)中某位設(shè)置為1
將240第四位設(shè)置為1闻牡，步驟：1先左移3位，得到1000绳矩； 然后與原來值或運(yùn)算
a := uint8(240)
fmt.Printf("%b\n", a)
a = a | (1 << 3)
fmt.Printf("%b\n", a)
輸出：
11110000
11111000
- 將某一位設(shè)置為0
將第7位設(shè)置為0罩润， 步驟：1左移6位，然后取反翼馆，然后與運(yùn)算
a := uint8(240)
fmt.Printf("%b\n", a)
a = a&^(1 << 6)
fmt.Printf("%b\n", a)
輸出：
11110000
10110000
- 獲取某一位的值
獲取第5位的值：先將左移兩位割以，將第5位的值頂?shù)阶铐敹耍缓笤谟乙?位应媚，將第5位的值移到最右端严沥，邊得到第5位的值，如果是uint16 uint32的則相應(yīng)的根據(jù)類型總位數(shù)計(jì)算一下中姜，類似uint8 8位的計(jì)算
a := uint8(240)
fmt.Printf("%b\n", a)
a = (a<<2)>>7
fmt.Printf("%b\n", a)
輸出：
11110000
1
三 字節(jié)序
字節(jié)序通俗來說消玄，就是多字節(jié)數(shù)據(jù)類型在內(nèi)存中的存放順序，有兩種順序：
- 大端序：數(shù)值的低位存放在地址的高位，高位存放在低地址
-
小端序：數(shù)值的低位存放在低地址翩瓜，高位存放在高地址受扳；
例如：
image.png
數(shù)值本身低位在右邊，由右向左奥溺，即：低位-》高位辞色；
在實(shí)際場(chǎng)景中，字節(jié)序有兩種：
- 網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序：字節(jié)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)木幣彭樞蚋《ǎ趖cp/ip協(xié)議中相满，使用的是大端序；
- 主機(jī)字節(jié)序： 數(shù)值在內(nèi)存中的存儲(chǔ)順序桦卒，不同cpu使用方式不同立美，有的是大端序，有的是小端序方灾，普遍的是小端序建蹄；
各自優(yōu)勢(shì)： - Big Endian：符號(hào)位的判定固定為第一個(gè)字節(jié)，容易判斷正負(fù)裕偿。
- Little Endian：長(zhǎng)度為1洞慎，2，4字節(jié)的數(shù)嘿棘，排列方式都是一樣的劲腿，數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換非常方便。小字節(jié)類型轉(zhuǎn)換成大字節(jié)鸟妙，因?yàn)轫樞蛞恢陆谷耍恍枰诤竺婕?即可；
所以當(dāng)從網(wǎng)絡(luò)中接收字節(jié)數(shù)據(jù)后需要轉(zhuǎn)換成小端序后重父，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理花椭。
Go中在encoding/binary 包中的全局變量BigEndian用于操作大端序數(shù)據(jù)，LittleEndian用于操作小端序數(shù)據(jù)房午，這兩個(gè)變量所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)類型都實(shí)行了ByteOrder接口：
type ByteOrder interface {
// 用于讀取
Uint16([]byte) uint16
Uint32([]byte) uint32
Uint64([]byte) uint64
// 用于寫入
PutUint16([]byte, uint16)
PutUint32([]byte, uint32)
PutUint64([]byte, uint64)
String() string
}
看個(gè)具體例子：
//判斷系統(tǒng)中的字節(jié)序類型
func systemEdian() {
var i int = 0x1
bs := (*[INT_SIZE]byte)(unsafe.Pointer(&i))
if bs[0] == 0 {
fmt.Println("system edian is little endian")
} else {
fmt.Println("system edian is big endian")
}
}
func testBigEndian() {
//00000000 00000000 00000000 00001111
var testInt uint32 = 15
fmt.Printf("%d use big endian: \n", testInt)
var testBytes []byte = make([]byte, 4)
binary.BigEndian.PutUint32(testBytes, testInt)
fmt.Println("int32 to bytes:", testBytes)
convInt := binary.BigEndian.Uint32(testBytes)
fmt.Printf("bytes to int32: %d\n\n", convInt)
}
func testLittleEndian() {
//00000000 00000000 00000000 00001111
var testInt uint32 = 15
fmt.Printf("%d use little endian: \n", testInt)
var testBytes []byte = make([]byte, 4)
binary.LittleEndian.PutUint32(testBytes, testInt)
fmt.Println("int32 to bytes:", testBytes)
convInt := binary.LittleEndian.Uint32(testBytes)
fmt.Printf("bytes to int32: %d\n\n", convInt)
}
輸出：
system edian is big endian
15 use big endian:
int32 to bytes: [0 0 0 15]
bytes to int32: 15
15 use little endian:
int32 to bytes: [15 0 0 0]
bytes to int32: 15
四 go實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單bitmap
位運(yùn)算的一個(gè)使用場(chǎng)景矿辽，構(gòu)造一個(gè)位圖
package main
import "fmt"
type bitMap struct {
data []byte
size int
}
func NewBitMap(size int) *bitMap {
bm := &bitMap{}
if size > 0 {
bm.size = size
}
return bm
}
// 獲取在字節(jié)數(shù)組中下標(biāo)，num除以8 就得到num在數(shù)組中的位置
// num / 8 == num >> 3
func (bm *bitMap) GetIndex(num uint) uint {
return num >> 3
}
// 獲取在一個(gè)字節(jié)中的位的位置郭厌，byte[index]中的第幾位
// num % 8得到在一個(gè)字節(jié)中的位置
func (bm *bitMap) GetPosition(num uint) uint {
return num & (8 - 1)
}
// 標(biāo)記指定數(shù)字（num）在bitmap中的值袋倔，標(biāo)記其已經(jīng)出現(xiàn)過
// 將1左移position后，那個(gè)位置自然就是1沪曙，然后和以前的數(shù)據(jù)做或運(yùn)算，這樣萎羔，那個(gè)位置就替換成1了
func (bm *bitMap) Add(num uint) {
index := bm.GetIndex(num)
bm.data[index] |= 1 << bm.GetPosition(num)
}
// 判斷num是否在位圖中
// 將1左移position位置后液走，那個(gè)位置自然就是1，然后和以前的數(shù)據(jù)做與運(yùn)算，判斷是否為1
// 如果結(jié)果為1缘眶，則以前那個(gè)位置就是1嘱根，否則以前的那個(gè)位置的數(shù)是0
func (bm *bitMap) Contains(num uint) bool {
index := bm.GetIndex(num)
return bm.data[index]&1<<bm.GetPosition(num) == 1
}
// 打印byte類型變量
// 把byte轉(zhuǎn)換為一個(gè)長(zhǎng)度為8的數(shù)組，數(shù)組每個(gè)值代表bit
func (bm *bitMap) ShowByte(b byte) {
array := make([]byte, 8)
for i := 0; i < 8; i++ {
array[i] = b & 1
b = b >> 1
}
for _, b1 := range array {
fmt.Println(b1)
}
}
引用：
- go語(yǔ)言字節(jié)序：https://lihaoquan.me/2016/11/5/golang-byteorder.html
- 字節(jié)序：Big Endian 和 Little Endian：https://songlee24.github.io/2015/05/02/endianess/
