c# - 为什么用两个数字来得到一个布尔值？

Question

我正在开发一个基于 Velleman k8055 板的小型硬件接口项目。

示例代码来自 VB.Net，我将其重写为 C#，主要是为了有机会逐步了解代码并理解这一切。

有一件事让我感到困惑：

在一个阶段，他们读取所有数字输入，然后根据读取的数字输入（以整数返回）的答案设置一个复选框，然后他们将其与一个数字相加：

i = ReadAllDigital
cbi(1).Checked = (i And 1)
cbi(2).Checked = (i And 2) \ 2
cbi(3).Checked = (i And 4) \ 4
cbi(4).Checked = (i And 8) \ 8
cbi(5).Checked = (i And 16) \ 16

我有一段时间没有做过数字系统了，我理解他们想要做什么，但是它对两个数字有什么影响？0以上的一切不等于真吗？

你会如何把它翻译成 C#？

score 19 · Accepted Answer

这是按位与，而不是逻辑与。

其中每一个基本上确定是否i设置了单个位，例如：

5 AND 4 = 4
5 AND 2 = 0
5 AND 1 = 1

（因为 5 = 二进制 101，而 4、2 和 1 分别是二进制 100、010 和 001 的十进制值。）

score 15 · Accepted Answer

我认为您必须将其翻译为：

i & 1 == 1

i & 2 == 2

i & 4 == 4

等等...这是使用按位与运算符。

当您使用按位 AND 运算符时，此运算符将比较两个给定值的二进制表示，并返回一个二进制值，其中仅设置了那些位，这些位也在两个操作数中设置。

例如，当您这样做时：

2 & 2

它会这样做：

0010 & 0010

这将导致：

 0010
 0010
&----
 0010

然后，如果将此结果与 2 (0010) 进行比较，它当然会返回 true。

score 3 · Accepted Answer

只是补充一下：它被称为位掩码 http://en.wikipedia.org/wiki/Mask_(computing)

布尔值只需要 1 位。在大多数编程语言的实现中，布尔值需要不止一个位。在PC中这不会造成很大的浪费，但是嵌入式系统通常具有非常有限的内存空间，因此浪费确实很大。为了节省空间，布尔值被打包在一起，这样一个布尔变量只占用 1 位。

您可以将其视为执行数组索引操作之类的操作，其中一个字节（= 8 位）变成了一个由 8 个布尔变量组成的数组，所以也许这就是您的答案：使用一个布尔数组。

score 1 · Accepted Answer

用二进制考虑这个，例如

产量00000010

即不为零。现在如果第一个值是

10101000

你会得到

00000000

即零。

请注意进一步的划分，以将所有内容减少到 1 或 0。

score 1 · Accepted Answer

(i and 16) / 16提取第 5 位的值（1 或 0）。

1xxxx and 16 = 16 / 16 = 1
0xxxx and 16 = 0 / 16 = 0

score 1 · Accepted Answer

And运算符执行“...对两个数值表达式的按位连接”，映射到 '|' 在 C# 中。'` 是一个整数除法，在 C# 中等效的是/，前提是两个操作数都是整数类型。

score 1 · Accepted Answer

常数是掩码（以二进制形式考虑它们）。所以代码所做的是对字节和掩码应用按位与运算符并除以数字，以获得位。

例如：

xxxxxxxx & 00000100 = 00000x000
if x == 1
    00000x00 / 00000100 = 000000001
else if x == 0
    00000x00 / 00000100 = 000000000

score 1 · Accepted Answer

如前所述，这是按位与，而不是逻辑与。我确实看到这在我之前已经说过很多次了，但是 IMO 的解释并不那么容易理解。

我喜欢这样想：

写下彼此的二进制数（这里我在做 5 和 1）：

101
001

现在我们需要将其转换为二进制数，其中第一个数字中的所有 1，也就是第二个数字中的所有 1 都被转移，即 - 在这种情况下：

在这种情况下，我们看到它给出了与第二个数字相同的数字，其中此操作（在 VB 中）返回 true。让我们看看其他示例（使用 5 as i）：

（5和2）

101
010
----
000

（错误的）

（5和4）

（真的）

（5和8）

0101
1000
----
0000

（错误的）

（5 和 16）

00101
10000
-----
00000

（错误的）

编辑：显然我错过了问题的全部要点 - 这是对 C# 的翻译：

cbi[1].Checked = i & 1 == 1;
cbi[2].Checked = i & 2 == 2;
cbi[3].Checked = i & 4 == 4;
cbi[4].Checked = i & 8 == 8;
cbi[5].Checked = i & 16 == 16;

score 1 · Accepted Answer

在 C# 中，使用BitArray 类直接索引各个位。

要设置单个位i很简单：

b |= 1 << i;

要重置单个位i有点尴尬：

b &= ~(1 << i);

请注意，位运算符和移位运算符都倾向于将int可能意外需要转换的所有内容都提升到。

score 1 · Accepted Answer

我更喜欢在位旋转时使用十六进制表示法（例如 0x10 而不是 16）。当您增加位深度时，它更有意义，因为 0x20000 比 131072 更好。

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