Символи та байти – особливості конвертації в Java

У цій статті буде розказано про те, як перетворювати символи на байтову форму. За основу взято мову програмування Java. Він має попит у більшості сучасних розробників.

З курсу інформатики

Перед тим, як працювати з програмним кодом, strings та байтами, необхідно розібратися з базовими знаннями. А саме – з поданням даних та одиницями вимірювань. Ці відомості вивчаються ще у школах під час уроків інформації.

Варто запам'ятати таке:

1. Найдрібніша одиниця виміру – це біт.
2. Біт – кількість даних, необхідні однозначного визначення однієї з двох рівноймовірних подій.
3. Байт - послідовності завдовжки 8 бітів. Вони ухвалені в інформатиці.
4. Кілобайт - 1024 байти.
5. Мегабайт – один із найвідоміших варіантів вимірювання. дорівнює 1024 кілобайти.
6. Гігабайт – 1024 МБ.
7. Терабайт – це 1024 гігабайти.
8. У 1 біт можна записати один бінарний знак.

В ASCII в один байт записується один 256-символьний код, а UNICODE на нього потрібно 2 байти.

Інформаційний обсяг

Іноді потрібно працювати не зі string чи конкретними фразами, а просто обчислити інформаційний обсяг повідомлення. Для цього потрібно кількість символів помножити на біти, необхідні для зберігання одного елемента.

Прогалини теж вважаються символами. Щоб перетворити текст на байтову форму, потрібно спочатку представити його в двійковому кодуванні. Далі – зробити необхідні розрахунки. Тут наочні приклади реалізації відповідного завдання.

У Java

Тепер можна розпочати роботу з Java. Тема, що розглядається, тісно пов'язана з продуктивністю String. Наведені приклади допоможуть розробки ефективних систем для завдань у сфері телекомунікацій.

Щоб краще розуміти продуктивність string і Java, рекомендується спочатку вивчати Java API. Після цього перетворення засвоюватимуться краще. Робота здійснюється з char та byte.

Метод GetBytes

Розглядаючи продуктивність string і намагаючись перевести текст (слово) у bytes, потрібно розуміти – Java має для цього спеціалізовані інструменти. Вони допомагають програмісту to обробляти байтові послідовності і серіалізувати strings, і навіть реалізовувати всілякі протоколи.

Перший варіант – це використання методу getBytes. Він передбачає такі особливості:

1. Належить to class String.
2. Є одним із найпоширеніших для перетворення String методів.
3. Має форму getBytes(charsetName). CharsetName посилається на кодування String.
4. Якщо кодування to string немає, метод перекладає string to bytes самостійно. У процесі використовується кодування, встановлене в операційній системі за промовчанням.

Це – один із найкращих методів, які допомагають перевести інформацію в бажану форму. Він не призводить до конвертації безпосереднього кодування символів.

Пакет NIO

Перекласти text to bytes у Джаві можна інакше. Приклад використання класу ByteBuffer. Він знаходиться у пакеті під назвою NIO. Належить до класичних методів конвертації інформації.

Приклади

Тепер можна розглянути приклади реалізації поставленого завдання. У випадку з ASCII вийде такий код:

1. Відбувається створення to масив b через кастинг кожного символьного значення байтовий еквівалент. До уваги береться діапазон ASCII (0-127). Кожен елемент займає 1 byte.
2. Зворотне перетворення множини інформації в масиві b можна провести через конструктор new String(byte[]): .
3. Для кодування за промовчанням можна скористатися таким записом: .
4. Кожен char буде займати to 2 bytes. Щоб перетворити рядки на байтовий вигляд, потрібно всі його елементи (літери та символьні записи) перевести в двобайтовий вигляд. А потім – назад у str: .
5. Кожен char відновлюється із двобайтового аналога, після чого через конструктор string(char[]) створює новий об'єкт.

Звучить складно, але на практиці таке конвертування знаків не надто важке.А ось приклад можливостей NIO для вирішення поставленого завдання:

Для конвертованого тексту можна вибрати будь-який із запропонованих підходів. Щоб не помилитись, відповідні варіанти рекомендується порівняти. Для цього використовують графіки.

Декілька слів про продуктивність

Ось результати проведених тестів продуктивності для кожного розглянутого методу. Спочатку – робота зі рядками та переклади to bytes:

І відображення зворотної операції:

Абсциси – це кількість тестів, ординати – операції за секунду для кожної «перевірки». Те, що знаходиться вище, має більшу швидкість. «Класичні» методи відпрацювали гірше. Це нормальне явище. Задіяні продажі збільшили продуктивність майже на 30%.

Звідси випливає – для того, щоб перевести текст у байтовий вигляд швидко, можна використовувати самописні методи. Вони призводять до підвищення швидкості обробки інформації на 40-45%.

Для чайників

Замислюючись над тим, як символи тексту перевести в байти, можна зробити висновок, що не всі готові програмувати або робити самостійні підрахунки. Але вихід із ситуації є. А саме – спеціалізовані програми. Вони називаються "конвертерами".

Зазвичай представлені сторінками онлайн. Користувач повинен:

1. Написати у вікні бажаний текст.
2. Вибрати параметри перетворення.
3. Підтвердити операцію.

Це – найшвидший та найнадійніший варіант для тих, хто далекий від інформаційних технологій. Тут можливі зворотні перетворення.

А ось ще один онлайн-конвертер. Він досконаліший. Тут можна ставити облік регістру, а також виключення деяких символів.

Logical AND (&&)

Ця особливість є добре створеною і роботою, пов'язаною з багатьма пристроями і розробниками версій. It's been available across browsers since July 2015 .

The logical AND ( && ) (logical conjunction) Оператор для набору boolean operands буде вірно, і тільки якщо всі оператори є true. Otherwise it will be false .

Більше за все, operador returns значення першої false operand усвідомлено, коли оцінювати від лівого до правого, або значення часу останнього operand якщо вони є все truthy.

Try it

Syntax

Description

If a value can be converted to true , the value is so-called truthy. If a value can be converted to false , the value is so-called falsy.

Examples of expressions that can be converted to false are:

• false;
• null;
• NaN;
• 0 ;
• empty string ("" or '' or `` );
• undefined.

AND operador переживає не-Boolean values ​​and returns them as they are:

result = "" && "foo"; // result is assigned "" (empty string) result = 2 && 0; // result is assigned 0 result = "foo" && 4; // result is assigned 4

Тільки через && функціонал може бути використаний з не-Boolean operands, it is itill considered boolean operator since its return value can always be converted to a boolean primitive. Для того, щоб explicitly convert its return value (or any expression in general) на відповідність boolean value, use a double NOT operator або Boolean constructor.

Short-circuit evaluation

Логічне AND expression є шорт-circuit operator. Як кожний оголошений є сприйнятим до титулу, якщо результат однієї схеми ведеться до false , AND operador stops and returns the original value that falsy operand; it does not evaluate any of the remaining operands.

Consider the pseudocode below.

(Some falsy expression) && expr

The expr part is never evaluated тому, що перша операція (нещодавно false expression) is evaluated as falsy. If expr is a function, the function is never called. See the example below:

function A() < console.log("called A"); return false; >function B() < console.log("called B"); return true; >console.log(A() && B()); // Logs "called A" на консолі, щоб викликати функцію A, // && evaluates до false (функція A returns false), then false is logged to the console; // AND operator short-circuits here and ignores функція B

Operator precedence

AND operator has higher precedence than the OR operator, meaning the && operator is executed before the || operator (see operator precedence).

true || false && false; // true true && (false | | false); // false (2 === 3) | (4 < 0) && (1 === 1); // false

Examples

Using AND

Наступні коди показують приклади з && (logical AND) operator.

a1 = true && true; // t && t returns true a2 = true && false; // t && f returns false a3 = false && true; // f && t returns false a4 = false && 3 === 4; // f && f returns false a5 = "Cat" && "Dog"; // t && t returns "Dog" a6 = false && "Cat"; // f && t returns false a7 = "Cat" && false; // t && f returns false a8 = "" && false; // f && f returns "" a9 = false && ""; // f && f returns false

Conversion rules for booleans

Converting AND to OR

The following operation involving booleans:

bCondition1 && bCondition2

!(!bCondition1 || !bCondition2)

Converting OR to AND

The following operation involving booleans:

bCondition1 || bCondition2

!(!bCondition1 && !bCondition2)

Removing nested parentheses

Як логічні вирази є оцінені вправо, це може бути можливим, щоб скористатися parentheses від комплексного визнання, що певні правила несуть.

Наступні композиційні операції involving booleans:

bCondition1 || (bCondition2 && bCondition3)

bCondition1 || bCondition2 && bCondition3

Specifications

Browser compatibility

BCD tables only load in the browser

Перетворення байт у рядок з їх HEX-поданням

У процесі розробки програма зіткнулася з необхідністю конвертувати масив шістнадцятирічних біт у рядок. Приклад рядка біт:

Object[] pduArray = (Object[]) intent.getExtras().get("pdus"); SmsMessage[] arr = New SmsMessage[pduArray.length]; arr[1] = 05F7A8000.

String string = new BigInteger(1, (byte[]) arr[1]).toString(16)

Може сильно не напружуватися і "додавати" провідний нуль до результуючого рядка, якщо кількість символів непарна? Звичайно, це не вирішить таку проблему, як 00 на початку рядка, але, наскільки ймовірно, що таке може з'явитися.

@pavlofff ризикну припустити, що для leading zeroes в Java є більш красиві засоби типу String.format("%02d", num);

1 відповідь 1

1. Не будь-яка комбінація бітів/байтів може бути представлена ​​як рядок
2. Подання бітів у рядок залежить від кодування рядка. Один і той же байт може бути представлений різним символом - угода про це якраз і називається кодуванням

Судячи з усього, йдеться про Android - там кодування за умовчанням UTF-8. Перетворення масиву байтів у рядок робиться так:

public static String byteArrayToString(byte[] buf) < try < return new String(buf, ENCODING); >catch (UnsupportedEncodingException ex) < return null; >>

ENCODING="UTF-8" - для Android або можна просто викликати new String(buf) - тоді буде застосовуватися кодування за замовчуванням.

Update

Якщо потрібно записати байти рядком, то допоможе такий методочок:

public static String bytesToHex(byte[] array) < char[] val = new char[2*array.length]; String hex = "0123456789ABCDEF"; for (int i = 0; i < array.length; i++) < int b = array[i] & 0xff; val[2*i] = hex.charAt(b >>> 4); val[2*i + 1] = hex.charAt(b & 15); > return String.valueOf(val); >