.NET(C#)：負數位域和正數位域

我們常見到的位域標誌定義都是基於正數的，不過其實也可以定義成基於負數的，工作起來則和正數標誌位域一樣。

 

比如定義一個8位的位域，提供兩個選項分別是最高位和最低位為1。然後分別以byte和sbyte作為枚舉背後資料類型，則枚舉應該這樣聲明：

[Flags]

enum a : byte

{

    //128的原碼為：10000000

    High = 128,

    Low = 1

}

 

[Flags]

enum b : sbyte

{

    //-128的補碼為：10000000

    High = -128,

    Low = 1

}

 

接下來根據相應的類型，把變數的全部標誌都設定為1，然後判斷最高位和最低位是否被開啟。

//將全部標誌設定為1(開啟狀態)

//255原碼：1111 1111

var aFull = (a)255;

//-1補碼：1111 1111

var bFull = (b)(-1);

 

//通過枚舉僅將最高位和最低位開啟

var aMask = a.High | a.Low;

var bMask = (b.High | b.Low);

 

//判斷標誌是否被開啟

Console.WriteLine((aFull & aMask) == aMask);

Console.WriteLine((bFull & bMask) == bMask);

 

結果都會輸出True。

 

事實上，完全可以把它們轉換成同一個類型進行同樣的位操作，比如都轉換成byte類型：

static void Main(string[] args)

{

    //將全部標誌設定為1(開啟狀態)

    //255原碼：1111 1111

    var aFull = (a)255;

    //-1補碼：1111 1111

    var bFull = (b)(-1);

 

    doo((byte)aFull);

    doo((byte)bFull);

}

 

static void doo(byte b)

{

    //129原碼：1000 0001

    byte mask = 129;

    Console.WriteLine((b & mask) == mask);

}

 

上面代碼同樣會輸出兩個True。原因是當一個負數被強制轉換成無符號數字，它背後的位元據會被強行塞進對應變數空間，所以從位域的角度看，沒有發生任何變化。（更多關於C#強制轉換的越界檢查可以參考這篇文章：http://www.cnblogs.com/mgen/archive/2012/04/08/2438029.html）

 

.NET 4.0新加的Enum.HasFlag方法的工作原理就是這樣的，只不過它用的是無符號Long(ulong)，如：

 

因此我們也可以寫一個簡單的枚舉位操作輔助類型，如下：

static class EnumHelper

{

    //判讀是否包含指定標誌位

    public static bool HasFlag(long val, long flag)

    {

        return (val & flag) == flag;

    }

    //設定標誌位

    public static long SetFlag(long val, long flag)

    {

        return val | flag;

    }

    //取消標誌位

    public static long UnsetFlag(long val, long flag)

    {

        return val & ~flag;

    }

}