Elixir 二进制数(和位串)

在Elixir中，你可以用<<>>来定义二进制数：

iex> <<0, 1, 2, 3>>
<<0, 1, 2, 3>>
iex> byte_size(<<0, 1, 2, 3>>)
4

一个二进制数只不过是连续的字节。这些字节可以以任何形式组合，即使不形成一个合法的字符串：

iex> String.valid?(<<239, 191, 191>>)
false

字符串连接符实际上是二进制数连接符：

iex> <<0, 1>> <> <<2, 3>>
<<0, 1, 2, 3>>

Elixir中有一个技巧是将字符串与空字节<<0>>相连接，以查看字符串内部的二进制数：

iex> "hełło" <> <<0>>
<<104, 101, 197, 130, 197, 130, 111, 0>>

二进制数中的每个数字代表一个字节，因此上限是255.二进制数允许修改存储大小来存放大于255的数，或将代码点以utf8格式表示：

iex> <<255>>
<<255>>
iex> <<256>> # truncated
<<0>>
iex> <<256 :: size(16)>> # use 16 bits (2 bytes) to store the number
<<1, 0>>
iex> <<256 :: utf8>> # the number is a code point
"Ā"
iex> <<256 :: utf8, 0>>
<<196, 128, 0>>

如果一个字节有8位，那么将其传送至1位空间会发生什么？

iex> <<1 :: size(1)>>
<<1::size(1)>>
iex> <<2 :: size(1)>> # truncated
<<0::size(1)>>
iex> is_binary(<< 1 :: size(1)>>)
false
iex> is_bitstring(<< 1 :: size(1)>>)
true
iex> bit_size(<< 1 :: size(1)>>)
1

其值不再是二进制数，而是位串——只是一串位！所以一个二进制数是一个位数为8的倍数的位串。

我们也可以对二进制数与位串进行模式匹配：

iex> <<0, 1, x>> = <<0, 1, 2>>
<<0, 1, 2>>
iex> x
2
iex> <<0, 1, x>> = <<0, 1, 2, 3>>
** (MatchError) no match of right hand side value: <<0, 1, 2, 3>>

注意二进制数匹配中的每个入口都期望匹配到8bit。如果我们想要匹配一个未知大小的二进制数，可以在模式的结尾使用二进制数修改器：

iex> <<0, 1, x :: binary>> = <<0, 1, 2, 3>>
<<0, 1, 2, 3>>
iex> x
<<2, 3>>

可以用字符串连接符达到类似的效果：

iex> "he" <> rest = "hello"
"hello"
iex> rest
"llo"

关于二进制数／位串构造符<<>>的完整介绍可以在Elixir文档中找到。总结一下位串，二进制数和字符串。一个字符串是一个以UTF-8格式编码的二进制数，而一个二进制数是一个位数为8的倍数的位串。尽管我们展示了Elixir处理bit位和字节的灵活性，但99%的时间你都在和二进制数打交道，并且使用is_binary/1和byte_size/1函数。