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僅編碼無符號整數時的base64字符串長度計算

僅編碼無符號整數時的base64字符串長度計算

米琪卡哇伊 2023-06-13 11:14:34
我試圖計算出我可以用 5 個 base64 字符、6 個字符等編碼的無符號整數的估計值。通過編程方法我發現我可以編碼2^28 - 1 = 268,435,455有 6 個字符和2^35 - 1 = 34,359,738,368有 7 個字符。(-1 因為我從 uint 1 開始)不過,我正在努力概括這一點,因為我會假設它從 開始,2^8 = 256但我不明白我是如何結束的28和35。這是我在 Go 中的實現func Shorten(num uint64) string {    buf := make([]byte, binary.MaxVarintLen64)    n := binary.PutUvarint(buf, num)    b := buf[:n]    encoded := base64.URLEncoding.EncodeToString(b)    return strings.Replace(encoded, "=", "", -1)}還0 -> AA128 -> gAE16384 -> gIAB2097152 -> gICAAQ268435456 -> gICAgAE所以看起來它以 7 個增量上升:2^7、2^14、2^21 等,但為什么是 7?
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1 回答

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小怪獸愛吃肉

TA貢獻1852條經驗 獲得超1個贊

一個字節是 8 位,因此有 256 個可能的值。Base 64 使用 64 個不同的字符進行編碼,因此使用 6 位。那么 6 位可以容納多少個 8 位對象?如果四舍五入則為 0,否則為 3/4。當您開始談論對整數進行編碼時,您的數字似乎沒有意義。您是在談論用 ascii 編寫的整數嗎?有 6 個 base64 字符,你有 36 位可以玩,所以如果你談論二進制 32 位無符號整數,你可以一次編碼一個,但你可以編碼任何你想要的 2**32 種不同的可能性,然后4個浪費位。使用 ascii 你會有 4 個字符,所以它有 10000 種不同的可能性(0 到 9999)。


您會得到意想不到的結果,因為您使用的是未編碼為常規二進制整數的 go varint。一些 ipython 輸出給你:


In [22]: base64.b64encode((128).to_bytes(1,'little'))                                                                                          

Out[22]: b'gA=='

因為 128 可以編碼為單個 8 位字節,所以它只有 2 個字符和一些填充。看看這個:


In [3]: base64.b64decode('gAE=')                                                                                                               

Out[3]: b'\x80\x01'


In [4]: int.from_bytes(_,'little')                                                                                                             

Out[4]: 384

因此,正如您所看到的,PutUVarint 不只是編碼一個可變長度的整數,它還在編碼一個可變整數,即它的編碼方式可以在事先不知道它的大小的情況下進行解碼。如果您查看varint go 模塊的源代碼它描述了這個過程。Go 使用每個字節的 7 位來保存實際的整數二進制數據,最高有效位是一個標志,表示是否還有更多數據尚未到來。128 只是一個字節集的最高有效位。所以基本上你根據完成這項任務的方式進行了兩次編碼。如果您有一個給定的整數將其編碼為 var int,則您需要整數使用 *8/7 來存儲該值的字節數,然后您對該結果進行 base64 編碼,因此您需要該值 *8/6 來存儲它。根據你對 base64 的處理方式,你可能可以確定你正在玩多少字節而無需求助于 go varints 然后計算將只是 8/6 轉換(這是 4/3 我只是將它留在位中以更緊密地匹配 varint 過程。)


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反對 回復 2023-06-13
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