Erlang数据类型的表示和实现（5）—

binary 是 Erlang 中一个具有特色的数据结构，用于处理大块的“原始的”字节块。如果没有 binary 这种数据类型，在 Erlang 中处理字节流的话可能还需要像列表或元组这样的数据结构。根据之前对这些数据结构 Eterm 的描述，数据块中的每一个字节都需要一个或两个机器字来表达，明显空间利用率低，因此 binary 是一种空间高效的表示形式。

在 binary 对字节序列处理能力的基础上，Erlang 进一步泛化 binary 的功能，提供了 bitstring 数据结构，让开发者能打破字节的边界，能在 bit 层面上操作原始数据块。bitstring 的 bit 层次的模式匹配功能特别适用于网络编程中网络协议数据包的解析和文件解析等操作。

本文从实际的需求出发，从简单到复杂，逐步讨论 Erlang 中 binary 和 bitstring 的实现及优化。本文会介绍 binary 相关数据结构的 Eterm 以及在 Erlang 虚拟机内部的表达形式，并结合具体的示例程序和编译器生成的 beam 字节码及对应的虚拟机代码讨论 Erlang 对 binary 和 bitstring 的操作所做的优化。

下面首先讨论最简单的 binary —— heap binary。

heap binary

heap binary 是直接放在进程堆中的 binary，也就是说整个 binary 的数据都在进程堆中，就好像其他 boxed 数据结构一样。下图展示了 heap binary 在堆中的表现形式。

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