JavaScriptで任意の順序のバイト配列に整数を変換する最速の方法は？

Question

MIN_SAFE_INTEGERからMAX_SAFE_INTEGERまでのJavaScript番号（符号を含まない53ビット）の範囲を、符号とヌル識別子を考慮して2バイトシフトした7バイトにまたがるビット列に変換したいと考えています。

これまで私が思い付くした最高のは、次のとおりです。

function toUint8Array(data) { 
    data = data.toString(2); 
    data = new Array(65 - data.length).join('0') + data; 
    var ret = new Uint8Array(data.length/8); 
    for (var i = 0; i < 8; i++) { 
     ret[i] = 0; 
     ret[i] += (data[i * 8] == '1' ? 128 : 0); 
     ret[i] += (data[(i * 8) + 1] == '1' ? 64 : 0); 
     ret[i] += (data[(i * 8) + 2] == '1' ? 32 : 0); 
     ret[i] += (data[(i * 8) + 3] == '1' ? 16 : 0); 
     ret[i] += (data[(i * 8) + 4] == '1' ? 8 : 0); 
     ret[i] += (data[(i * 8) + 5] == '1' ? 4 : 0); 
     ret[i] += (data[(i * 8) + 6] == '1' ? 2 : 0); 
     ret[i] += (data[(i * 8) + 7] == '1' ? 1 : 0); 
    } 
    return (ret); 
} 

Fiddle

あなたは右のオフ伝えることができるように、これはひどく遅いだろう（とビットはまだシフトされていません7つのアクティブバイト全体に2つの場所があります）。

これを行う方法はありますか？理想的には、文字列解析を完全に避けることによって？

Answer 1

私は本を叩きました。私は数人の数学者のCS友人と私たちの現在の評決は、あなたがそれを説明している間にこれを行うことはできないということです。

私はあなたが文字列解析に固執していると思います。

Answer 2

javascriptのビットワイズは32ビット幅です。しかし、シフトは2のべき乗による乗算または除算に相当し、これらは完全な浮動小数点精度で行われます。

だから、あなたがしたいことは簡単です。 Shiftキーを押して、下位ビットの興味のある部分を取得し、残りの部分をマスクします。 など。大きい番号0x123456789abc（20015998343868）があります。

0x123456789abc/0x1 = 0x123456789abc。 0xffのビット単位のANDは0xbcを与えます。

0x123456789abc/0x100 = 0x123456789a.bc。 0xffのビット単位のANDは0x9aを与えます。

0x123456789abc/0x10000 = 0x12345678.9abc。 0xffのビット単位のANDは0x78を与えます。

など。 Uint8Arraysは、0〜255の間の唯一の店の整数しかし、私は明確にするためにそれを残してきたことができますように0xffとマスキングは暗黙的である、となるように、結果は以下となります。コード：

function toUint8Array(d) { 
    var arr = new Uint8Array(7); 
    for (var i=0, j=1; i<7; i++, j *= 0x100) { 
     arr[i] = (d/j) & 0xff; 
    } 
    return arr; 
} 

Uint8Arrayの生活では、さらに簡単です異なる配列タイプでも同じです。

このコードは、リトルエンディアン配列を生成します。 toUint8Array(0x123456789abc)は、 [0xbc,0x9a,0x78,0x56,0x34,0x12,0]を返します。 ビッグエンディアン、つまり逆のバイト順のバイトを使用する場合は、arr[i]をarr[6-i]に置き換えます。

（あなたが逆の順序で各列のエントリで ビットをしたい場合は、これは少し複雑ですbitrevはこのようなものになります bitrev((d/j) & 0xff)、と (d/j) & 0xffを置き換えます。

function bitrev(byte) { 
    var table = [ 0b0000, 0b1000, 0b0100, 0b1100, 0b0010, 0b1010, 0b0110, 0b1110, 
       0b0001, 0b1001, 0b0101, 0b1101, 0b0011, 0b1011, 0b0111, 0b1111 ]; 
    return table[byte >> 4] + (table[byte & 0xf] << 4); 
} 

）

を最後に、これは正の整数でのみ機能します。しかし、あなたのシフト・ツー・バイ・アイ・アイデアは簡単に実装されます。 d*4は、2ビットだけ左にシフトされます。d < 0 ? -d : d（またはMath.abs(d)）の絶対値はdです。したがって、arr = toUint8Array((d<0) ? 1-d*4 : d*4)は、最下位ビット（LSB）の符号ビットを使用してdビットを左に2ビットシフトして返します。

そして、あなたはisFinite()でない-番号を確認することができますが、isFinite(null)として、数字だけでそれを呼び出すように注意する必要がありますが、たとえば、（これはES6で固定されている）による暗黙的キャストのルールに実際にtrueです：

function toUint8Array_shifted_signed(d) { 
    /* bit 0 is sign bit (0 for +ve); bit 1 is "not-a-number" */ 
    if (typeof d !== 'number' || !isFinite(d)) { 
     d = 2; 
    } else { 
     d = (d<0) ? 1-d*4 : d*4; 
    } 

    return toUint8Array(d); 
}