Ruby string#unpack

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在学习字符串压缩之前，需要了解一些基础知识。

1. 比特（bit）运算

（1）比特（bit），台湾称为“位”，是计算机中最小的数据单位，每一个bit的值是0或者1。
（2）字节（Byte）：8个二进制位构成一个字节，字节是存储空间的基本计量单位。1个字节可以存储一个英文字母或者半个汉字，也就是说一个汉字需要两个字节存储。
（3）换算

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# 二进制换算
1Byte = 8bits
1Byte = 2nibbles
1nibble = 4bits

#十进制换算
1Byte（B）= 8bits（b）
1KB = 1000bytes

（4）基本术语

  • most significant bit ————- 最高有效位
  • least significant bit ————- 最低有效位
  • ASCII ———————————– 美国信息交换标准代码：在计算机中，所有的数据在存储和运算时都以二进制表示，比如汉字、字符、英文等。
  • hex ：十六进制； dec： 十进制； oct：八进制； bin：二进制
  • unpack： 解压； pack：压缩。

2. String unpack

String unpack and Array pack.

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> 'jonathan'.unpack('C*').map{|i| i.to_s 2}
=> ["1101010", "1101111", "1101110", "1100001", "1110100", "1101000", "1100001", "1101110"]

> 'jonathan'.unpack('B*')
=> ["0110101001101111011011100110000101110100011010000110000101101110"]

上面这个例子的意思是将'jonathan' 这个字符串的每个字符解压成二进制位。

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> 'jonathan'.unpack('C*')
=> [106, 111, 110, 97, 116, 104, 97, 110]

上面例子是将'jonathan'这个字符串解压为十进制位。

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> 'jonathan'.unpack('H*')
=> ["6a6f6e617468616e"]

> 'jonathan'.unpack('C*').map{|i| i.to_s 16}
=> ["6a", "6f", "6e", "61", "74", "68", "61", "6e"]

上面这个例子是将'jonathan' 这个字符串解压成16进制位。
更过例子：

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"abc \0\0abc \0\0".unpack('A6Z6')  #=> ["abc", "abc "]
"abc \0\0".unpack('a3a3')          #=> ["abc", " \000\000"]
"abc \0abc \0".unpack('Z*Z*')      #=> ["abc ", "abc "]
"aa".unpack('b8B8')                #=> ["10000110", "01100001"]
"aaa".unpack('h2H2c')              #=> ["16", "61", 97]
"\xfe\xff\xfe\xff".unpack('sS')    #=> [-2, 65534]
"now=20is".unpack('M*')            #=> ["now is"]
"whole".unpack('xax2aX2aX1aX2a')   #=> ["h", "e", "l", "l", "o"]

3. 参考资料

ASCII百度百科
Ruby pack unpack
Ruby中操作字符串的基本方法
Packing & Unpacking: A Guide to Reading Binary Data in Ruby