64 bit signed little endian integer

[Neptunus]

Hallo,

ich bräuchte eine effiziente Routine, die mir einen 64 bit signed little endian integer Wert erzeugt. Ich bräuchte eine solche Routine, um ein Netzwerkprotokoll zu implementieren.

Ein 32-bittiger Wert stellt ja nicht wirklich ein Problem dar, es ist sogar recht simpel, da man mit chr() jeweils 8 Bit erhält und diese zu einem String zusammenklebt - für 64 bit habe ich derzeit aber keine konkrete Idee, da PHP-intern nur 32-bittige Integers verwendet werden.

Weiß hier vielleicht jemand, wie eine solche Routine zu erstellen wäre, oder wie in PHP am Besten mit großen Zahlen umzugehen ist?

lg & danke,
Neptunus

[superracer]

einen wert erzeugen? ne zufallszahl oder wie?

[Neptunus]

Nein, keine Zufallszahl.

Ich implementiere ein Netzwerkprotokoll, welches voraussetzt, dass gewisse Angaben eben als 64 bit signed little endian integer vom Client (=mein PHP-Script) an den Server gesendet werden.

Angenommen, in dieser Art wird die Zahl 254 an den Server gesendet, so muss die Uwandlungsroutine eine Folge von 8 Byte erzeugen, deren BITS wie folgt aussehen:

11111110 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000

[ulrich]

in c oder c++ würde ich ein feld von 8 characters verwenden, oder ein feld von 2 integers, oder auch eine struktur, die 2 integers enthält.
weiters könnte man den speicherplatz, den ein double (8 byte fließkommawert) liefert, mißbrauchen.
was von den vorgeschlagenen datenstrukturen in php analog und verwendbar zur verfügung steht, entzieht sich leider meiner kenntnis

[superracer]

wenn du intern nur 32-bit zahlen verwendest, dann so:

pack("VV", $zahl, 0)

und mit vorzeichen:

pack("VV", $zahl, $zahl >= 0 ? 0 : -1)

wenn du 64-bit zahlen verwenden willst, mußt du wohl oder übel diese in einen high order und einen low order teil spalten:

pack("VV", $zahl_low, $zahl_high)

mit dem vorzeichen mußt du dich dann ein bissl spielen...

[Neptunus]

in c oder c++ würde ich ein feld von 8 characters verwenden, oder ein feld von 2 integers, oder auch eine struktur, die 2 integers enthält.
weiters könnte man den speicherplatz, den ein double (8 byte fließkommawert) liefert, mißbrauchen.
was von den vorgeschlagenen datenstrukturen in php analog und verwendbar zur verfügung steht, entzieht sich leider meiner kenntnis

Ja, in C wärs wirklich schön zu machen

In PHP könnte man sich im Kreis drehen, dort gibt es nämlich keine Datentypen und -strukturen, so wie es sie in C gibt.

Man kann auch keine Variable eines bestimmten Typs definieren.

Wenn man eine Variable benötigt, verwendet man sie einfach. Im Hintergrund führt PHP wie wild implizite Typkonvertierungen durch.

Beispiel: man legt eine Variable an und weist ihr den Int-Wert 10 zu:
$var = 10;

Jetzt ist jemand so kreativ und addiert das Zeichen '1':
$var += '1';

In $var steht dann nicht wie in C 10 + der ASCII-Code von '1', sondern 11.

Von welchem Typ $var dann nun ist, weiß ich nicht. Vielleicht ists noch ein int, vielleicht aber auch inzwischen ein String, in dem "11" steht.

Normalerweise spielt das aber auch keine Rolle in PHP, da die Datentypen sowieso immer implizit hin und her konvertiert werden, wie sie eben gerade benötigt werden.

Ich kann einer Methode, die einen String erwartet eine Gleitkommazahl mitgeben --> es wird daraus implizit ein String; oder man kann einer mathem. Funktion einen String "123.45" mitgeben -> es wird implizit ein float oder double daraus.

Auch interessant ist die Zuweisung von ganzzahligen Zahlen zu einer Variable: Ist die Zahl nämlich "klein", wird die Variable PHP-intern ein Integer. (Integers sind intern 32-bit-Werte). Weise ich aber eine größere Zahl einer Variable zu, sodass ein Buffer-Overflow entsteht, wird die Variable implizit ein double.

Und als User (oder besser gesagt PHP-Code-Eintippser) merkt man absolut nichts von diesen mysteriösen Dingen, die die ganze Zeit im Hintergrund ablaufen.

Will man nichts mit Datentypen zu tun, mag das alles ja praktisch sein - braucht man aber einen bestimmten Typen, der einen Wert in einer bestimmten Form speichert, könnte man fast verzweifeln.

In solchen Fällen muss man dann auf Tricks wie pack() zurückgreifen, wie hier schon jemand geschrieben hat.

Ein anderer Trick, ist die Verwendung von chr(int val). Diese Funktion liefert nämlich zu einem numerischen Wert das dazugehörige ASCII-Zeichen.
PHP-intern sind ASCII-Zeichen mangels nativer UTF8-Unterstützung immer genau 8 Bit groß.
Ruft man zB chr(8 ) auf, bekommt man das entsprechende ASCII-Zeichen zurück - es ist aber genau 1 Byte lang und hat den Bit-Inhalt 0001000

Um einen 32 Bit Wert zu erzeugen, kann man sich auf diesem Weg die 4 einzelnen Bytes generieren lassen, hängt sie zum Schluss zu einem String zusammen, und fertig ist das, was man in anderen Sprachen einfach als unsigend int kennt (oder long)

Ich hoffe ich hab dich jetzt nicht zu sehr verwirrt, aber PHP ist so.

[Neptunus]

pack("VV", $zahl, 0)

[...]

Danke für den Tipp, ich kanns allerdings leider frühestens erst morgen ausprobieren, vorausgesetzt ich mag mich dazu überwinden

pack("VV", 1, 0) sieht ja recht gut aus.

Bei obigem Beispiel erhalte ich so 32 bit in denen der Wert 1 steht, dazu 32 führende Nullen und gut ists.

Nur funktioniert die Sache auch bei negativen Zahlen? 'V' weist pack ja schließlich an, unsigned 32 Bit zu erzeugen. Wird in diesem Fall auch richtig mit dem 2er-Komplement umgegangen, sodass es über alle 64 Bit erzeugt wird?

Bei pack ("VV", -2, -1) (also Umwandlung der Zahl -2) müsste das Ergebnis so aussehen:
1. 32 Bit: 1........100
2. 32 Bit: 1...........1

Kommt es denn wirklich zu diesem Ergebnis? Denn gedanklich schaffe ich es nicht, diese Anweisung so durchzurechnen.

[Neptunus]

Hier sind schon wieder die Zeiten falsch, der Beitrag von superracer steht vor meinem.


Du hast natürlich recht, ich hab gleich 2 Dinge verwechselt

Die 2 32-Bit-Paare hab ich jeweils big endian dargestellt und bei der signed-Darstellung hab ich schon vor dem Invertieren 1 addiert

Sehr gut, wenn pack so funktioniert, das macht es für mich um Vieles einfacher.

Nur wie funktioniert die Sache bei einer Zahl, bei der auch die vorderen 32 Bit benutzt werden? Kannst du da vielleicht weiter helfen?

zB das Umwandeln der Zahl 1,8 * 10^19

Ich würde die Zahl der Umwanldungsfunktion als String übergeben (da man sonst einen Gleitkommawert hat), diese Zahl dann in einen String umwandeln bestehend aus 0en und 1en, diesen String dann in Stücken zu je 8 Zeichen zerlegen, diese Blöcke dann in die entsprechende Zahl zwischen 0 und 255 umwandeln und so die einzelnen Bytes zusammenkleben.

Hat jemand eine bessere Idee, denn mein Weg ist sicher nicht der performanteste?

[superracer]

Bei pack ("VV", -2, -1) (also Umwandlung der Zahl -2) müsste das Ergebnis so aussehen:
1. 32 Bit: 1........100
2. 32 Bit: 1...........1

-2 ist aber 11111...110. und pack("VV",-2,-1) gibt aus (im hexdump): feff ffff ffff ffff
also richtig.

[Neptunus]

Die Lösung meines Problems ist folgende:
http://java.sun.com/j2se/1.4.2/docs/api ... teger.html

Ich werde eine entsprechende Klasse für PHP bauen, die im Großen und Ganzen die Funktionalität dieser Java-Klasse besitzen wird (bis auf vielleicht die Methode zum Schätzen, ob es sich um eine Primzahl handelt

Schwierig ist das händische binäre Dividieren, das ich zwangsweise in dieser Klasse implementieren muss, denn ich kann auch keine Divisionen im 10er-System mit Stift und Papier durchfühen, aber von solchen Problemen darf man sich nicht abhalten lassen

[superracer]

etwas overkill wenn du mich fragst, du wolltest ja eigentlich nur eine binäre repräsentation einer 64-bit zahl? und vor allem das ganze auch noch selbst zu schreiben...?? wenn du schon sowas komplexes brauchst, wieso nicht mal eines hiervon anschaun?

http://www.php.net/manual/en/ref.gmp.php
http://www.php.net/manual/en/ref.bc.php
http://pear.php.net/package/Math_Integer

das ganze wird dir aber nicht dabei helfen, die zahl in binäre form zu kriegen...

[Neptunus]

Ja overkill, aber man weiß ja nie für was man so etwas gebrauchen kann, und schließlich mache ich es sowieso nur zu meinem privaten Vergnüngen, wenn man so sagen will

Man braucht nur eine Methode zu machen, die das BigInteger-Objekt als 64-bit-Wert 128-bit oder was auch immer zurückliefert, und schon hätte man genau das, was ich brauche - nur eben viel komplexer, umfangreicher und auch ganz sauber, ohne irgendwelche wackligen Umwandlungen, die eben zufällig funktionieren.

[superracer]

... ohne irgendwelche wackligen Umwandlungen, die eben zufällig funktionieren.

diese umwandlungen sind weder wackelig, noch funktionieren sie nur zufällig, sondern die funktionieren, weil die arithmetik eben so ist wie sie ist.
aber gut, wenn sich jemand unbedingt unnötig arbeiten machen will...

[ulrich]

in c oder c++ würde ich ein feld von 8 characters verwenden, oder ein feld von 2 integers, oder auch eine struktur, die 2 integers enthält.
weiters könnte man den speicherplatz, den ein double (8 byte fließkommawert) liefert, mißbrauchen.
was von den vorgeschlagenen datenstrukturen in php analog und verwendbar zur verfügung steht, entzieht sich leider meiner kenntnis

Ja, in C wärs wirklich schön zu machen

In PHP könnte man sich im Kreis drehen, dort gibt es nämlich keine Datentypen und -strukturen, so wie es sie in C gibt.

Man kann auch keine Variable eines bestimmten Typs definieren.

Wenn man eine Variable benötigt, verwendet man sie einfach. Im Hintergrund führt PHP wie wild implizite Typkonvertierungen durch.

Beispiel: man legt eine Variable an und weist ihr den Int-Wert 10 zu:
$var = 10;

Jetzt ist jemand so kreativ und addiert das Zeichen '1':
$var += '1';

In $var steht dann nicht wie in C 10 + der ASCII-Code von '1', sondern 11.

Von welchem Typ $var dann nun ist, weiß ich nicht. Vielleicht ists noch ein int, vielleicht aber auch inzwischen ein String, in dem "11" steht.

Normalerweise spielt das aber auch keine Rolle in PHP, da die Datentypen sowieso immer implizit hin und her konvertiert werden, wie sie eben gerade benötigt werden.

Ich kann einer Methode, die einen String erwartet eine Gleitkommazahl mitgeben --> es wird daraus implizit ein String; oder man kann einer mathem. Funktion einen String "123.45" mitgeben -> es wird implizit ein float oder double daraus.

Auch interessant ist die Zuweisung von ganzzahligen Zahlen zu einer Variable: Ist die Zahl nämlich "klein", wird die Variable PHP-intern ein Integer. (Integers sind intern 32-bit-Werte). Weise ich aber eine größere Zahl einer Variable zu, sodass ein Buffer-Overflow entsteht, wird die Variable implizit ein double.

Und als User (oder besser gesagt PHP-Code-Eintippser) merkt man absolut nichts von diesen mysteriösen Dingen, die die ganze Zeit im Hintergrund ablaufen.

Will man nichts mit Datentypen zu tun, mag das alles ja praktisch sein - braucht man aber einen bestimmten Typen, der einen Wert in einer bestimmten Form speichert, könnte man fast verzweifeln.

In solchen Fällen muss man dann auf Tricks wie pack() zurückgreifen, wie hier schon jemand geschrieben hat.

Ein anderer Trick, ist die Verwendung von chr(int val). Diese Funktion liefert nämlich zu einem numerischen Wert das dazugehörige ASCII-Zeichen.
PHP-intern sind ASCII-Zeichen mangels nativer UTF8-Unterstützung immer genau 8 Bit groß.
Ruft man zB chr(8 ) auf, bekommt man das entsprechende ASCII-Zeichen zurück - es ist aber genau 1 Byte lang und hat den Bit-Inhalt 0001000

Um einen 32 Bit Wert zu erzeugen, kann man sich auf diesem Weg die 4 einzelnen Bytes generieren lassen, hängt sie zum Schluss zu einem String zusammen, und fertig ist das, was man in anderen Sprachen einfach als unsigend int kennt (oder long)

Ich hoffe ich hab dich jetzt nicht zu sehr verwirrt, aber PHP ist so.

nein, eigentlich nicht - und danke für den netten vortrag