将整数转换为JavaScript中任意排序的字节数组的最快方法？

Question

我正在寻找将MIN_SAFE_INTEGER至MAX_SAFE_INTEGER范围内的JavaScript编号（53位不包括符号）转换为7位字节的位串，并将其移位两个以允许符号和空标识符。

到目前为止，我想出最好的是：

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

正如您所知道马上，这将是可恨慢（和位还没有被移位在所有7个活动字节中有两个地方）。

有什么办法可以更快地做到这一点？理想情况下避免字符串解析？

Answer 1

我打了书，还有几个数学方面的CS朋友，我们现在的判断是，这不能按照你的描述来完成。

我认为你坚持使用字符串解析。

Answer 2

javascript中的按位操作只有32位宽。但是移位相当于乘以或除以2的幂次，并且这些都以完全浮点精度进行。

所以你想要做什么是直截了当的。转移以获得低阶位的有趣部分，并掩盖其余部分。 例如你有一个很大的数字0x123456789abc（20015998343868）。

0x123456789abc/0x1 = 0x123456789abc。按位AND与0xff给出0xbc。

0x123456789abc/0x100 = 0x123456789a.bc。按位AND与0xff给出0x9a。

0x123456789abc/0x10000 = 0x12345678.9abc。按位AND与0xff给出0x78。

依此类推。代码：

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; 
} 

随着Uint8Array生活更容易：使用0xff屏蔽是隐式的Uint8Arrays只能介于0和255之间的存储整数但我把它放在了清晰，从而使结果与不同的数组类型相同。

该代码产生一个小尾数组，例如， toUint8Array(0x123456789abc)返回 [0xbc,0x9a,0x78,0x56,0x34,0x12,0]。 如果您想要big-endian，即相反顺序的字节，请将arr[i]替换为arr[6-i]。

（如果你想在相反的顺序每个数组项位这是稍微复杂与bitrev((d/j) & 0xff)，其中bitrev看起来是这样的替换(d/j) & 0xff：

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); 
} 

）

最后，这只适用于正整数。但是你的两个想法很容易实现。 d向左移两位。而d < 0 ? -d : d（或Math.abs(d)）是d的绝对值。所以arr = toUint8Array((d<0) ? 1-d*4 : d*4)返回d左移两位，符号位在最低有效位（LSB）中。

你还可以用isFinite()检查没有号码，但你必须要小心把它仅在数字，如isFinite(null)，也就是说，实际上是true由于隐式转换规则（这是固定在ES6）：

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); 
}