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不为人知的数字编码术：LEB128如何彻底改变程式设计的未来？
随着数位化的深入发展，程式设计师面临着越来越多的挑战，其中包括如何有效地存储和传输各种数据。而在众多的数据编码技术中，LEB128（Little Endian Base 128）引起了广泛的关注，因为它以紧凑的方式存储任意大整数，从而为未来的程式设计带来新的可能性。
LEB128编码格式简介
LEB128的编码格式与可变长度数量（VLQ）的格式相似，主要的区别在于LEB128是小端格式，而可变长度数量则是大端格式。这两种格式都能够将小数字以单个字节存储，同时也支持编码任意长度的数字。
LEB128有两个版本：无符号LEB128和有符号LEB128，解码器必须知道所编码的值是无符号还是有符号。
无符号LEB128
要使用无符号LEB128编码一个无符号数字，首先需要将该数字用二进制表示。然后将数字零扩展到7位的倍数，分组并输出每个7位组。每个字节的7个最低有效位将包括该7位组，而最高有效位则在最后一个字节之外设置。
例如，无符号数字624485的编码过程如下：将其转换为二进制，再按组处理，最终输出字节为0xE5 0x8E 0x26。
有符号LEB128
对于有符号数字，其编码也遵循类似的逻辑。首先将数字表示为N位的二进制补码，然后将其分解为7位的组。以数字-
6为例，最终得到的编码是0xC0 0xBB 0x78。这意味着，LEB128能够以其独特的编码方式，快速而高效地处理不同类型的整数。
快速解码的技术突破
LEB128的解码速度问题也在持续被优化。原始的标量实现速度较慢，尤其是在现代硬体上，分支错误预测的成本也相对较高。一系列的论文提出使用SIMD技术来加速解码过程，其中「Masked VByte」的速度可达到每秒650到2700万个整数，随着编码密度的不同而变化。
LEB128的实际应用
LEB128在多个领域都得到了应用。例如，Android专案在其Dalvik执行档格式中使用LEB128，LLVM和WebAssembly等项目也都利用了这种编码形式来提高存储效率。
不仅如此，LEB128还被用于多种格式中的压缩表，充分显示了其在资料处理中的重要性。
LEB128相似编码方式的比较
除了LEB128，还有多种编码方式。在这些方式中，一些使用变长整数编码的技术形式也正在逐渐成熟。例如，Protocol Buffers（Protobuf）使用相似的编码方式处理无符号整数，但对有符号整数的处理略有不同。
未来的挑战与展望
随着技术的不断进步，LEB128可能还会出现新的变种和扩展，从而进一步提升其在不同应用中的效率和表现。 Coding Challenge的积极参与者将能够利用这些新技术来创建更加高效的软体应用。
这是否意味着LEB128具有颠覆传统数据编码技术的潜力，将成为未来编程的重要基石？
