[ ⑨ ] PADDING

看板Touhou作者kirimaru73 (霧丸)時間12年前 (2012/05/23 21:53)推噓31(31推 0噓 3→)

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相信各位對PAD這個詞都不陌生，但是，你真的了解PAD的意義嗎？在電腦資料處理上，PAD是一個十分重要的行為。實際敘述上，則會以英文動名詞的詞性來表示，也就是PADDING。 PADDING並非永遠是必要的手段，但在需要時絕對少不了他。簡單說，PADDING是一種利用少許空間，來換取美觀與實用的行為。假設我們有如下的數筆資料： 73 ┌────┐ 　咲夜１咲夜２　咲夜３　咲夜４所有咲夜的長度都是相等的，73cm......嗯抱歉，應該說是位元組。 73公....位元組在某些情況下，是一個既不美觀，又不實用的數字。當然，這並非永遠如此，在某些場合中73仍然是很實用的。會讓資料不實用的原因之一，與電腦讀取資料的方式有關。當上述資料並排在一起存放時，各筆資料的開始與結束位置如下： 0 73 146 219 ↓ ↓ ↓ ↓ 咲夜１　咲夜2 　咲夜3 　咲夜4 然而，電腦在讀取資料時有一個性質：「一次讀取的資料量，以及讀取的開頭位置，必須為特定單位的倍數。」由於電腦是使用二進位法，所以這個單位就是二的某次方，例如16。所以，當電腦在讀取咲夜1這筆資料時，從0到64的部分是比較沒有問題的。但是從64到73這一部分卻無法簡單地一個動作讀取完成。當然，電腦還是做的到這件事情。只要讀取64到80的部分，也就是咲夜1的結尾和咲夜2的開頭，再把不需要的部分忽略掉，就可以獲得所需要的資料。但是這種較複雜的動作，也會花費比較多的時間。因此，追求程式計算速度的人會盡量避免這種情形。如果需要直接讀取任一筆資料，情況會變得更複雜。例如，現在需要咲夜2這一份資料，也就是73到146這一段。因為73不是16的倍數，所以電腦必須從64開始讀取。又因為64到146這一部分的長度是82，也不是16的倍數，所以電腦必須從64一口氣讀取到160，再去頭去尾才能取得所需要的資料。 PADDING的目的之一，就是為了解決這種麻煩。我們只要將所有咲夜都加上長度為7的PAD，讓她們的長度都變成80： 73 7 ┌────┬─┐ 咲夜１ PAD 　咲夜２ PAD 咲夜３ PAD 咲夜４ PAD 這樣並排在一起的咲夜就會變成下面這樣： 0 80 160 240 ↓ ↓ ↓ ↓ 咲夜１ PAD 　咲夜2 PAD 　咲夜3 PAD 　咲夜4 PAD 如此一來，不管是讀取任何一筆資料，開始和結束都會是16的倍數。用想像的也很容易理解：80這個數字，不管怎麼說都比73好看多了。這就是PADDING的精髓：犧牲一點空間，換取相對划算的美觀與實用性。值得一提的是，PADDING是一種依個人需求自行安排的行為。所以PAD的大小並不是一個固定值，而是依不同需求而決定的。在上面的例子中，假設電腦讀取資料時有16這個單位長度的限制。但是對於不同的資料讀取指令來說，這個長度也可能是其他的數值。但無論如何，他們一定是2的某次方。如果今天的單位長度限制是32，那上面的PAD就不夠用了。但是沒關係，只要改變PAD的大小就可以了： 73 23 ┌────┬──┐ 咲夜１ PAD 　咲夜２ PAD 咲夜３ PAD 咲夜４ PAD 這樣一來，咲夜的長度變成了96。32的限制就輕鬆解決了。而且96這個數字豈止是實用而已，光是想像就讓人興奮啊。當然，PAD對於原資料而言是多餘的部分。過大的PAD會讓資料存放多出額外的需求空間。在這個時候，PADDING的效益是否能夠彌補空間上的犧牲，就是一個要好好考慮，甚至進行實驗來做決定的問題了。除了電腦讀取資料的限制之外，還有另外一個PADDING的理由：「這筆資料必須被拿來執行某個動作，但是，該動作要求資料的長度一定要是某個數值。」如果今天有一個人跟你說，73、80、96這種長度都不夠看，一定要128這種數字才行。可想而知，這應該是某種狂熱巨乳中毒症狀。 (Frantic F-cup Toxication，簡稱FFT) 為了滿足這種特殊需求，PAD的大小就會相當驚人： 73 55 ┌────┬───┐ 咲夜１ PAD 　咲夜２ PAD 咲夜３ PAD 咲夜４ PAD 這種狀況通常都是無法選擇的。資料讀取限制只是會讓你多花一點時間，但特殊動作的限制多半都是毫無彈性。你要不就是犧牲大量空間，要不就是放棄FFT這種動作。因此，PADDING絕對不只是一個笑點而已。它是一個非常重要，甚至可以說是神聖的行為。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 1.161.195.101

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makoto888

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ljkl8mklmo

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KaguyaNEET

05/23 22:01, , 3^F

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