ビンファイルにシングルビットを書き込む方法

Question

私は、書き込みしようとしているcharに依存して、通常8ビット（char）の代わりに1または2ビットしか書き込まないような圧縮プログラムを作ろうとしています。私は次のように書こうとしました：

//I dont know what the function should return 
char getBytes(char c) 
{ 
    return 0xff; 
} 

ofstream fout; 
fout.open("file.bin", ios::binary | ios::out); 
fout << getBytes(c); 

しかしこれまでは文字のみを書きました。 どのように書くことができますか： '01'？または '1'のみ？どのような関数で私はバイトだけのファイルへの書き込みに使用する必要がありますか？ありがとう。

Answer 1

ストリームはバイトのシーケンスです。個々のビットを書き込むための標準インタフェースはありません。個々のビットを書きたい場合は、ストリームの先頭にというビットストリームの独自の抽象化を作成する必要があります。これは、複数のビットを1つのバイトに集約し、その後、基本となるストリームに書き込まれます。合理的な効率的な書き込みが必要な場合は、ストリームに書き込む前に複数のバイトを集計する必要があるでしょう。

ナイーブな実装は次のようになります：この実装は最後のバイトのためではなく、基本的な取り扱いを持っていることを

class bitstream { 
    std::streambuf* sbuf; 
    int    count = 0; 
    unsigned char byte = 0; 
public: 
    bitstream(std::ostream& out): sbuf(out.rdbuf()) {} 
    ~bitstream() { 
     if (this->count) { 
      this->sbuf->sputc(this->byte); 
     } 
    } 
    bitstream& operator<< (bool b) { 
     this->byte = (this->byte << 1) | b; 
     if (++this->count == 8) { 
      this->sbuf->sputc(this->byte); 
      this->count = 0; 
     } 
     return *this; 
    } 
}; 

注：バイトが開始された場合には、そのまま書き込まれます。それが意図された動作であるか、最後のバイトの最上位ビットに書かれたビットのためにシフトされる必要があるかどうかは、どのように物事が使用されているかに依存する。また、基になるストリームを書き込めない場合のエラー処理もありません。 （およびコードは未テストです - 私は私の携帯電話でコンパイルするための簡単な方法を持っていない）

あなたは、このようなクラスの何かを使用したい：私は物事を台無しない限り

int main() { 
    std::ofstream file(“bits.txt”, std::ios_base::binary); 
    bitstream  out(file); 

    out << false << true << false << false 
     << false << false << false << true; 
} 

を、上記のコードは、ファイルbits.txt（AのASCIIコードは65）にAを書き込む必要があります。

コンテキストの場合：ファイルは実際にはバイトのブロックに編成されます。しかし、ストリーム抽象化は、ブロックに書き込まれた個々のバイトを集約します。バイト指向のインターフェースは一般的なすべてのオペレーティングシステムによって提供されていますが、データのブロックだけではなく、むしろ非効率的な傾向があります。