如何高效地将八个布尔值合并并解码为一个字节？

将布尔值合并并解码为字节

简介

程序员通常会遇到需要在紧凑形式，例如单个字节。本文探讨了两种将布尔值合并到字节以及从字节解码的方法。

合并布尔值

要将八个布尔值合并到一个字节中，可以使用以下方法：

unsigned char ToByte(bool b[8])
{
    unsigned char c = 0;
    for (int i = 0; i < 8; i++)
        if (b[i])
            c |= 1 << i;
    return c;
}

此代码迭代布尔值，设置相应的位在字节中使用按位或运算。

解码字节

要将一个字节解码为八个单独的布尔值，可以使用此函数：

void FromByte(unsigned char c, bool b[8])
{
    for (int i = 0; i < 8; i++)
        b[i] = (c & (1 << i)) != 0;
}

该函数迭代字节中的位，检查每个位是否已设置并分配相应的布尔值

很酷的替代方案：Union

或者，可以使用 union 来表示布尔值和字节：

struct Bits
{
    unsigned b0:1, b1:1, b2:1, b3:1, b4:1, b5:1, b6:1, b7:1;
};

union CBits
{
    Bits bits;
    unsigned char byte;
};

通过写入联合体的一个成员并从另一个成员读取，可以有效地合并和解码布尔值。但是，需要注意的是，Bits 结构中的位顺序是实现定义的。

实现说明

重要的是要注意读取 a 的一个成员写入另一个后的联合在 ISO C99 中定义良好，并且作为主要 C 编译器的扩展。然而，它是 ISO C 中的未定义行为。为了确保可移植性，建议在 C 中使用 memcpy 或 C 20 std::bit_cast 进行类型双关。

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