C#, bits & bytes - Jak pobrać wartości bitów z bajtu?

Question

Czytam niektóre wartości z jednego bajtu. W podręczniku użytkownika powiedziano mi, że ten jeden bajt zawiera 3 różne wartości. Jest to tabela, która wygląda następująco:

interpretować, że ma sens precyzja zajmuje 3 bity, skala zajmuje 2 i wielkości zajmuje 3 w sumie 8 (1 bajt).

Co oczywiste, nie jestem na to:

1 - Dlaczego jest to oznaczone 7 do 0 zamiast 0 do 7 (coś zrobić ze znaczeniem może?)

2 - Jak mogę wyodrębnić poszczególne wartości z tego jednego bajtu?

Answer 1

Jest zwyczajem do liczby bitów w bajcie zgodnie z ich znaczeniem: bit x reprezentuje 2^x. Zgodnie z tym schematem numeracji najmniej znaczący bit otrzymuje liczbę zero, następny bit jest numerem jeden i tak dalej.

Pierwsze poszczególnych bitów wymaga zmiany i operacji maskowania:

var size = (v >> 0) & 7; 
var scale = (v >> 3) & 3; 
var precision = (v >> 5) & 7; 

przesunięcie o liczbę bitów po prawej skrajnej prawej części, które trzeba uzyskać (przesuwanie przez zero jest ignorowana; dodałem go w celach ilustracyjnych).

Maska o najwyższej liczbie, która pasuje do liczby bitów, które chcesz uzyskać: 1 na jeden bit, 3 na dwa bity, 7 na trzy bity, 2^x-1 dla bitów x.

Answer 2

1. Tak, najbardziej znaczący bit jest zwykle zapisywany jako pierwszy. Najbardziej lewy bit jest oznaczony jako 7, ponieważ gdy bajt jest interpretowany jako liczba całkowita, ten bit ma wartość 2 (= 128), gdy jest ustawiony.

Jest to całkowicie naturalne i w rzeczywistości jest dokładnie takie samo jak sposób zapisywania liczb dziesiętnych (najpierw znacząca cyfra). Na przykład, liczba 356 oznacza (3 x 10 ) + (5 x 10 ) + (6 x 10 ).

2. Na zakończenie, jak wspomniano w innych odpowiedzi można wyodrębnić poszczególne wartości stosując przesunięcie bitów i bitowym i operatorów, co następuje:

int size = x & 7; 
int scale = (x >> 3) & 3; 
int precision = (x >> 5) & 7; 

Ważna uwaga: ta zakłada, że ​​poszczególne wartości mają być interpretowane jako dodatnich liczb całkowitych. Jeśli wartości mogą być ujemne, to nie będzie działać poprawnie. Biorąc pod uwagę nazwy zmiennych, jest to mało prawdopodobne, aby stanowiło to problem.

Answer 3

1. Potayto, potahto.

2. byłoby użyć przesunięcia i maski, aby wyrównać niepożądanych bitów, takich jak:

   byte b = something; // b is our byte 
   
   int size = b & 0x7; 
   int scale = (b >> 3) & 0x3; 
   int position = (b >> 5) & 0x7; 
   

Answer 4

Można to zrobić poprzez mnożenie arytmetyki:

uint precision = (thatByte & 0xe0) >> 5, 
    scale = (thatByte & 0x18) >> 3, 
    size = thatByte & 7; 

Answer 5

można robić zmiany i maski, czy można użyć klasy BitArray: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.collections.bitarray.aspx

Przykład z BitVector32:

BitVector32 bv = new BitVector32(0); 

var size = BitVector32.CreateSection(7); 
var scale = BitVector32.CreateSection(3, size); 
var precision = BitVector32.CreateSection(7, scale); 

bv[size] = 5; 
bv[scale] = 2; 
bv[precision] = 4; 

wyjście LINQPad: