套接字编程中的霍夫曼编码

Question

我想在用 C 编写的客户端服务器套接字程序中使用霍夫曼代码

所以我编写了一个代码，用于从文本文件作为输入生成霍夫曼树。
但是，我不知道如何在客户端服务器套接字程序中使用它。
到目前为止，我已经考虑了以下方法--

1）通过套接字连接以位的形式发送编码文件。不能这样做，因为我使用的是 C 语言并且没有位数据类型（我怀疑任何语言中是否存在位数据类型）。
2）以整数0和1的形式发送数据。那将完全破坏目的。 Char(1字节) Int(至少4字节)

Answer 1

你必须自己将这些位打包成字节。这并非特定于 C - 很少有语言具有位数据类型。

你需要"save up"8位，然后将它们转换成一个字节，然后发送这个字节。大概是这样：

int bitBuffer = 0;
int numberOfSavedBits = 0;

// bit must be 1 or 0
void sendBit(int bit) {
    bitBuffer |= (bit << numberOfSavedBits);
    numberOfSavedBits++;
    if (numberOfSavedBits == 8) {
        sendByte(bitBuffer);
        numberOfSavedBits = 0;
        bitBuffer = 0;
    }
}

接收时还需要做相反的转换

Answer 2

只需将您的位打包成字节即可。通过使用按位运算符，这是一项非常简单的任务。例如

uint32_t value = 0;

value |= 1 << 3; // set fourth bit to one
bool isFourthBitSet = value & (1 << 4); // check if fifth bit is set

你也可以使用位包结构，比如

union compressed_byte {
 struct {
   uint8_t b0 : 1;
   uint8_t b1 : 1;
   ..
 }
 uint8_t raw;
}

让所有这些操作对用户透明。当然你必须保证client和socket都使用相同的内存布局。此外，如果您打包到大于 1 字节的单元中，您还必须确保相同的字节顺序。

Answer 3

您需要获取 0 和 1 值并将它们打包到 char 数组的位中。

例如，假设您有以下包含 16 个 int 个值的数组：

  [0]  [1]  [2]  [3]  [4]  [5]  [6]  [7]  [8]  [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] 
---------------------------------------------------------------------------------
|  0 |  1 |  0 |  1 |  1 |  1 |  0 |  1 |  0 |  0 |  1 |  0 |  0 |  0 |  1 |  1 |
---------------------------------------------------------------------------------

您可以使用以下二进制格式将其压缩为 2 char 个值：

    [0]        [1]
-----------------------
| 01011101 | 00100011 |
-----------------------

在发件人端，您可以像这样打包位：

int encodedValues[1024];
...
// set encodedValues
...
char packedValues[128] = {0};
int i;
for (i=0; i<1024; i++) {
    if (encodedValues[i]) {
        packedValues[i/8] |= (1 << (i % 8));
    }
}

然后在另一边，你打开它们：

char packedValues[128];
...
// receive packedValues
...
int encodedValues[1024] = {0};
for (i=0; i<1024; i++) {
    encodedValues[i] = ((packedValues[i/8] & (1 << (i % 8))) != 0);
}

套接字编程中的霍夫曼编码

Huffman encoding in socket programming

c

sockets

huffman-code

bit-fields