ビット配列 の

ビット配列について

バイナリデータの扱いは、少し厄介に感じることがあります。そこでGleamには、バイナリデータを構築したりパターンマッチしたりするためのBitArray型と、それを支える構文が用意されています。

ビット配列のリテラルは、<<>>という構文で定義します。ビット配列のリテラルを定義するときは、セグメントに分けて書きます。各セグメントは値と注釈からなり、この2つは:で区切ります。注釈は、その値をエンコードするのに何ビット使うかを指定するもので、丸ごと省略することもできます。省略した場合は、既定で8ビットの整数値になります。

// This defines a bit array with three segments of a single bit each
<<0:1, 1:1, 0:1>>

// This defines a bit array with three segments of 8 bits each
<<0, 1, 0>>

型を:1と指定するのは、:size(1)と書く省略記法です。ビットサイズが変数から得られる場合は、長い方の構文を使う必要があります。

let segment_size = 1
<<0:size(segment_size), 1:size(segment_size), 0:size(segment_size)>>

2進数

2進数の整数リテラルを書くときは、リテラルの前に0bを付けると、2進数表記で直接書くことができます。ただし、テストや自分のプログラムの中で出力されるときには、10進数として表示されることに注意してください。

<<0b1011:4>> == <<11:4>>
// -> True

切り捨て

セグメントの値がそのセグメントの型の容量を超えると、左側から切り捨てられます。

<<0b1011:3>> == <<0b0011:3>>
// -> True

先頭への追加と末尾への追加

ビット配列の構文を使うと、既存のビット配列の先頭にも末尾にも追加できます。既存のビット配列には、:bits注釈を使う必要があります。

let value = <<0b110:3, 0b001:3>>
let new_value = <<0b011:3, value:bits, 0b000:3>>
// -> <<120, 8:size(4)>>

連結

この構文を使えば、変数に入ったビット配列同士を連結できます。サイズが変数のビット配列を2つ連結するときは、:bits注釈を使う必要があります。

let first = <<0b110:3>>
let second = <<0b001:3>>
let concatenated = <<first:bits, second:bits>>
// -> <<49:size(6)>>

パターンマッチ

パターンマッチを使って、ビット配列から値を取り出すこともできます。取り出したい断片ごとに、そのビット数をあらかじめ知っておく必要がありますが、例外が1つあります。:bits注釈を使えば、サイズがわからないビット配列をパターンマッチできますが、これが使えるのは最後の断片だけです。

let assert <<value:4, rest:bits>> = <<0b01101001:8>>
value == 0b0110
// -> true

ビット配列を調べる

既定では、ビット配列は8ビット（1バイト）の断片として表示されます。作成するときに別のサイズの断片を使っていても変わりません。

<<2011:11>>
// -> <<251, 3:size(3)>>

表示可能なUTF-8エンコード文字列を表すビット配列を作成した場合、Erlangをターゲットにしているときはecho keywordを使うと、文字列として表示されることがあります。これは、Gleamが内部的に文字列を表現する方法の実装上の都合によるものです。

<<>>
// -> ""

<<65, 66, 67>>
// -> "ABC"