如何讀取/寫入二進制文件？

Question

我已經在Ruby中編寫了一個簡單的Huffman編碼。作爲輸出，我有一個數組，例如：

["010", "1111", "10", "10", "110", "1110", "001", "110", "000", "10", "011"] 

我需要寫入文件，然後從中讀取文件。我嘗試了幾種方法：

IO.binwrite("out.cake", array) 

我得到一個簡單的文本文件，而不是二進制文件。

或者：

File.open("out.cake", 'wb') do |output| 
    array.each do | byte | 
     output.print byte.chr 
    end 
end 

它看起來像它的工作原理，但我不能讀入數組。

我應該使用哪種編碼？

Answer 1

我想你可以只使用Array#pack和String#unpack如下面的代碼：

# Writing 
a = ["010", "1111", "10", "10", "110", "1110", "001", "110", "000", "10", "011"] 
File.open("out.cake", 'wb') do |output| 
    output.write [a.join].pack("B*") 
end 

# Reading 
s = File.binread("out.cake") 
bits = s.unpack("B*")[0] # "01011111010110111000111000010011" 

我不知道閱讀的結果，您的首選格式，我知道上面的方法是低效的。但無論如何，你可以從unpack的結果中依次取「0」或「1」來遍歷你的霍夫曼樹。

Answer 2

如果您需要位，那麼您必須手動進行打包和解包。 Ruby和任何其他常用語言都不會爲你做。

您的數組包含字符串組，但您需要構建一個字節數組並將這些字節寫入文件。

從這：["010", "1111", "10", "10", "110", "1110", "001", "110", "000", "10", "011"]

你應該建立這些字節：01011111 01011011 10001110 00010011

因爲它只是四個字節，你可以把它們放入一個單一的32位數字01011111010110111000111000010011這是5F5B8E13十六進制。

你的代碼的兩個樣本做不同的事情。第一個在文件中寫入一個Ruby數組的字符串表示。第二個寫32個字節，其中每個是48（'0'）或49（'1'）。

如果你想要位，那麼你的輸出文件大小應該只是四個字節。

閱讀位操作以瞭解如何實現該操作。

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這是一個草稿。 我沒有測試它。有些東西可能是錯的。

a = ["010", "1111", "10", "10", "110", "1110", "001", "110", "000", "10", "011"] 

# Join all the characters together. Add 7 zeros to the end. 
bit_sequence = a.join + "0" * 7 # "010111110101101110001110000100110000000" 

# Split into 8-digit chunks. 
chunks = bit_sequence.scan(/.{8}/) # ["01011111", "01011011", "10001110", "00010011"] 

# Convert every chunk into character with the corresponding code. 
bytes = chunks.map { |chunk| chunk.to_i(2).chr } # ["_", "[", "\x8E", "\x13"] 

File.open("my_huffman.bin", 'wb') do |output| 
    bytes.each { |b| output.write b } 
end 

注：7個零被添加到處理情況下，當字符的總數目不能被8除盡的沒有這些零，bit_sequence.scan(/.{8}/)將下降剩餘的字符。