位扩展字节数组

Question

位扩展字节数组

4

我有这样一种情况，需要将一个动态大小的字节数组放大3倍。

例如：

10101010 11001100

to

11100011 10001110 00111000 11111100 00001111 11000000

我已经使用这里的算法生成了一个查找表。 https://dev59.com/7l_Va4cB1Zd3GeqPWLq6#9044057

static const uint32_t bitExpandTable[256] = {
00000000, 0x000007, 0x000038, 0x00003f, 0x0001c0, 0x0001c7, 0x0001f8, 0x0001ff,
0x000e00, 0x000e07, 0x000e38, 0x000e3f, 0x000fc0, 0x000fc7, 0x000ff8, 0x000fff,
0x007000, 0x007007, 0x007038, 0x00703f, 0x0071c0, 0x0071c7, 0x0071f8, 0x0071ff,
0x007e00, 0x007e07, 0x007e38, 0x007e3f, 0x007fc0, 0x007fc7, 0x007ff8, 0x007fff,
0x038000, 0x038007, 0x038038, 0x03803f, 0x0381c0, 0x0381c7, 0x0381f8, 0x0381ff,
0x038e00, 0x038e07, 0x038e38, 0x038e3f, 0x038fc0, 0x038fc7, 0x038ff8, 0x038fff,
0x03f000, 0x03f007, 0x03f038, 0x03f03f, 0x03f1c0, 0x03f1c7, 0x03f1f8, 0x03f1ff,
0x03fe00, 0x03fe07, 0x03fe38, 0x03fe3f, 0x03ffc0, 0x03ffc7, 0x03fff8, 0x03ffff,
0x1c0000, 0x1c0007, 0x1c0038, 0x1c003f, 0x1c01c0, 0x1c01c7, 0x1c01f8, 0x1c01ff,
0x1c0e00, 0x1c0e07, 0x1c0e38, 0x1c0e3f, 0x1c0fc0, 0x1c0fc7, 0x1c0ff8, 0x1c0fff,
0x1c7000, 0x1c7007, 0x1c7038, 0x1c703f, 0x1c71c0, 0x1c71c7, 0x1c71f8, 0x1c71ff,
0x1c7e00, 0x1c7e07, 0x1c7e38, 0x1c7e3f, 0x1c7fc0, 0x1c7fc7, 0x1c7ff8, 0x1c7fff,
0x1f8000, 0x1f8007, 0x1f8038, 0x1f803f, 0x1f81c0, 0x1f81c7, 0x1f81f8, 0x1f81ff,
0x1f8e00, 0x1f8e07, 0x1f8e38, 0x1f8e3f, 0x1f8fc0, 0x1f8fc7, 0x1f8ff8, 0x1f8fff,
0x1ff000, 0x1ff007, 0x1ff038, 0x1ff03f, 0x1ff1c0, 0x1ff1c7, 0x1ff1f8, 0x1ff1ff,
0x1ffe00, 0x1ffe07, 0x1ffe38, 0x1ffe3f, 0x1fffc0, 0x1fffc7, 0x1ffff8, 0x1fffff,
0xe00000, 0xe00007, 0xe00038, 0xe0003f, 0xe001c0, 0xe001c7, 0xe001f8, 0xe001ff,
0xe00e00, 0xe00e07, 0xe00e38, 0xe00e3f, 0xe00fc0, 0xe00fc7, 0xe00ff8, 0xe00fff,
0xe07000, 0xe07007, 0xe07038, 0xe0703f, 0xe071c0, 0xe071c7, 0xe071f8, 0xe071ff,
0xe07e00, 0xe07e07, 0xe07e38, 0xe07e3f, 0xe07fc0, 0xe07fc7, 0xe07ff8, 0xe07fff,
0xe38000, 0xe38007, 0xe38038, 0xe3803f, 0xe381c0, 0xe381c7, 0xe381f8, 0xe381ff,
0xe38e00, 0xe38e07, 0xe38e38, 0xe38e3f, 0xe38fc0, 0xe38fc7, 0xe38ff8, 0xe38fff,
0xe3f000, 0xe3f007, 0xe3f038, 0xe3f03f, 0xe3f1c0, 0xe3f1c7, 0xe3f1f8, 0xe3f1ff,
0xe3fe00, 0xe3fe07, 0xe3fe38, 0xe3fe3f, 0xe3ffc0, 0xe3ffc7, 0xe3fff8, 0xe3ffff,
0xfc0000, 0xfc0007, 0xfc0038, 0xfc003f, 0xfc01c0, 0xfc01c7, 0xfc01f8, 0xfc01ff,
0xfc0e00, 0xfc0e07, 0xfc0e38, 0xfc0e3f, 0xfc0fc0, 0xfc0fc7, 0xfc0ff8, 0xfc0fff,
0xfc7000, 0xfc7007, 0xfc7038, 0xfc703f, 0xfc71c0, 0xfc71c7, 0xfc71f8, 0xfc71ff,
0xfc7e00, 0xfc7e07, 0xfc7e38, 0xfc7e3f, 0xfc7fc0, 0xfc7fc7, 0xfc7ff8, 0xfc7fff,
0xff8000, 0xff8007, 0xff8038, 0xff803f, 0xff81c0, 0xff81c7, 0xff81f8, 0xff81ff,
0xff8e00, 0xff8e07, 0xff8e38, 0xff8e3f, 0xff8fc0, 0xff8fc7, 0xff8ff8, 0xff8fff,
0xfff000, 0xfff007, 0xfff038, 0xfff03f, 0xfff1c0, 0xfff1c7, 0xfff1f8, 0xfff1ff,
0xfffe00, 0xfffe07, 0xfffe38, 0xfffe3f, 0xffffc0, 0xffffc7, 0xfffff8, 0xffffff,
};

我试过使用查找表(looping through the byte array using the LUT)来将前3个字节(memcpy the first 3 bytes)复制到新数组中。然而，我的输出似乎从未正确。

有没有人对如何高效实现这个有建议？这将在嵌入式ARM处理器上运行。

编辑

LUT测试

uint8_t msg[] = { 0xaa, 0x02, 0x43, 0x5a, 0x8d, 0x06, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xd0, 0x84, 0xc6, 0x2d, 0x00, 0xb9 };

uint8_t expanded_msg[63] = { 0 };
uint8_t tmp_val = 0;
uint32_t lut_val;
for (int i = 0; i < 21; i++)
{
    tmp_val = *(uint8_t*)(&msg + i);
    lut_val = bitExpandTable[tmp_val];
    memcpy(&expanded_msg[(i * 3)], &lut_val, 3);
}

print_binary(&msg, 21);
print_binary(&expanded_msg, sizeof(expanded_msg));

输出

[ 10101010 00000010 01000011 01011010 10001101 00000110 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 11010000 10000100 11000110 00101101 00000000 10111001 ]

[ 00111000 10001110 11100011 00000000 00000000 00000000 11000111 10001111 00000011 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000111 01110000 00011100 00000111 11110000 00000011 11111111 11111111 00011111 11000111 11110001 11100011 00000000 00000000 00000000 11111111 11111111 11111111 11000000 10000001 11100011 00000000 00000000 00000000 00000111 01110000 00011100 00111000 10000000 00011111 11111111 11111111 00011111 11000111 11110001 11100011 00000000 00000000 00000000 11111111 11111111 11111111 ]

- Jared

如果我理解正确的话，您想要将原始数组中的每个位重复三次？ - Willem Van Onsem

1

请展示您尝试过的内容，包括输入、期望输出和实际输出。 - dbush

1

将每个位通过一个函数推送，当它的缓冲区中有8、32或任何数字时，该函数会写入输出。然后刷新未写入的内容。您不需要查找表。 - Weather Vane

我添加了我的LUT测试和其输出。 - Jared

在带有BMI2指令集扩展的x86上，pdep+(shl+or)*2可以轻松完成此操作。 - EOF

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1个回答

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Stefan Haustein · Accepted Answer

您的表格存在字节序问题（或者您复制数据的方式有问题）：

对于第一个输入字节

10101010

你的输出结果是

a        b        c
00111000 10001110 11100011

但应该是

c        b        a
11100011 10001110 00111000

所以第1个和第3个字节需要交换（以此类推）

不要改变表格以适应memcpy，我只需做以下操作即可

int j = 0;
for (int i = 0; i < 21; i++) {
  lut_val = bitExpandTable[msg[i]];
  expanded_msg[j++] = (uint8_t) (lut_val >> 16);
  expanded_msg[j++] = (uint8_t) (lut_val >> 8);
  expanded_msg[j++] = (uint8_t) lut_val;
}