비트 필드에서 C#
https://stackoverflow.com/questions/14464
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08-06-2019 - |
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나는 구조는 나는 필요를 채우고 쓰는 디스크(여러 가지 실제로).
예를 들어:
byte-6
bit0 - original_or_copy
bit1 - copyright
bit2 - data_alignment_indicator
bit3 - PES_priority
bit4-bit5 - PES_scrambling control.
bit6-bit7 - reserved
C 도지식은 다음과 같습니다.
struct PESHeader {
unsigned reserved:2;
unsigned scrambling_control:2;
unsigned priority:1;
unsigned data_alignment_indicator:1;
unsigned copyright:1;
unsigned original_or_copy:1;
};
하는 방법은 없 C#으로 이는 저를 가능하게 액세스 비트를 사용하는 구조체를 참조 점 operator?
부위의 구조,나는 그냥 그렇게 조금 이동에 싸여자 접근 기능입니다.
나중 구조물의 처리에 이 방법,그래서 나는 뭔가를 찾고 있는 읽기 쉽고 빠르게 작성합니다.
해결책
나는 가능하게 함께 노크 뭔가를 속성을 사용하여,다음 변환 등 변환하는 적절한 기인 구조를 비트 필드 primitives.다.
using System;
namespace BitfieldTest
{
[global::System.AttributeUsage(AttributeTargets.Field, AllowMultiple = false)]
sealed class BitfieldLengthAttribute : Attribute
{
uint length;
public BitfieldLengthAttribute(uint length)
{
this.length = length;
}
public uint Length { get { return length; } }
}
static class PrimitiveConversion
{
public static long ToLong<T>(T t) where T : struct
{
long r = 0;
int offset = 0;
// For every field suitably attributed with a BitfieldLength
foreach (System.Reflection.FieldInfo f in t.GetType().GetFields())
{
object[] attrs = f.GetCustomAttributes(typeof(BitfieldLengthAttribute), false);
if (attrs.Length == 1)
{
uint fieldLength = ((BitfieldLengthAttribute)attrs[0]).Length;
// Calculate a bitmask of the desired length
long mask = 0;
for (int i = 0; i < fieldLength; i++)
mask |= 1 << i;
r |= ((UInt32)f.GetValue(t) & mask) << offset;
offset += (int)fieldLength;
}
}
return r;
}
}
struct PESHeader
{
[BitfieldLength(2)]
public uint reserved;
[BitfieldLength(2)]
public uint scrambling_control;
[BitfieldLength(1)]
public uint priority;
[BitfieldLength(1)]
public uint data_alignment_indicator;
[BitfieldLength(1)]
public uint copyright;
[BitfieldLength(1)]
public uint original_or_copy;
};
public class MainClass
{
public static void Main(string[] args)
{
PESHeader p = new PESHeader();
p.reserved = 3;
p.scrambling_control = 2;
p.data_alignment_indicator = 1;
long l = PrimitiveConversion.ToLong(p);
for (int i = 63; i >= 0; i--)
{
Console.Write( ((l & (1l << i)) > 0) ? "1" : "0");
}
Console.WriteLine();
return;
}
}
}
을 생산하는 예상된...000101011.물론,필요 이상의 오류를 검사하고 약간 전 세계를 입력하지만,그 개념은(I)생각하는,소리를 재사용할 수 있습니다 당신은 쉽게 밖으로 유지한 구조다.
adamw
다른 팁
을 사용하여 열거 이를 수행할 수 있습니다,하지만 어색하다.
[Flags]
public enum PESHeaderFlags
{
IsCopy = 1, // implied that if not present, then it is an original
IsCopyrighted = 2,
IsDataAligned = 4,
Priority = 8,
ScramblingControlType1 = 0,
ScramblingControlType2 = 16,
ScramblingControlType3 = 32,
ScramblingControlType4 = 16+32,
ScramblingControlFlags = ScramblingControlType1 | ScramblingControlType2 | ... ype4
etc.
}
[StructLayout(LayoutKind.Explicit, Size=1, CharSet=CharSet.Ansi)]
public struct Foo
{ [FieldOffset(0)]public byte original_or_copy;
[FieldOffset(0)]public byte copyright;
[FieldOffset(0)]public byte data_alignment_indicator;
[FieldOffset(0)]public byte PES_priority;
[FieldOffset(0)]public byte PES_scrambling_control;
[FieldOffset(0)]public byte reserved;
}
이것은 정말 조합 하지만 당신은 그것을 사용할 수 있으로 비트 필드--당신은 단지 의식이 있는 곳의 바이트는 비트에 대한 각 분야 해야합니다.유틸리티 기능 및/또는 상수에 대해 도움이 될 수 있습니다.
const byte _original_or_copy = 1;
const byte _copyright = 2;
//bool ooo = foo.original_or_copy();
static bool original_or_copy(this Foo foo)
{ return (foo.original_or_copy & _original_or_copy) == original_or_copy;
}
또한 LayoutKind.순차이는 당신이 그것을 할 수 있습니다 C 니다.
으로 크리스토프 Lambrechts 제안 BitVector32 솔루션을 제공합니다.Jitted 성능을 충분해야 하지만,확실히 알 수 있습니다.여기에 코드를 보여주는 이 솔루션:
public struct rcSpan
{
//C# Spec 10.4.5.1: The static field variable initializers of a class correspond to a sequence of assignments that are executed in the textual order in which they appear in the class declaration.
internal static readonly BitVector32.Section sminSection = BitVector32.CreateSection(0x1FFF);
internal static readonly BitVector32.Section smaxSection = BitVector32.CreateSection(0x1FFF, sminSection);
internal static readonly BitVector32.Section areaSection = BitVector32.CreateSection(0x3F, smaxSection);
internal BitVector32 data;
//public uint smin : 13;
public uint smin
{
get { return (uint)data[sminSection]; }
set { data[sminSection] = (int)value; }
}
//public uint smax : 13;
public uint smax
{
get { return (uint)data[smaxSection]; }
set { data[smaxSection] = (int)value; }
}
//public uint area : 6;
public uint area
{
get { return (uint)data[areaSection]; }
set { data[areaSection] = (int)value; }
}
}
당신이 많이 할 수 있습니다이 방법입니다.당신이 할 수 있는 더 나은 사용하지 않고 BitVector32 을 제공함으로써,손수에 대한 접근은 모든 분야:
public struct rcSpan2
{
internal uint data;
//public uint smin : 13;
public uint smin
{
get { return data & 0x1FFF; }
set { data = (data & ~0x1FFFu ) | (value & 0x1FFF); }
}
//public uint smax : 13;
public uint smax
{
get { return (data >> 13) & 0x1FFF; }
set { data = (data & ~(0x1FFFu << 13)) | (value & 0x1FFF) << 13; }
}
//public uint area : 6;
public uint area
{
get { return (data >> 26) & 0x3F; }
set { data = (data & ~(0x3F << 26)) | (value & 0x3F) << 26; }
}
}
놀랍게도 이 마지막,핸드메이드 솔루션을 것 같다는 가장 편리하고,적어도 복잡한,그리고 가장 짧은 하나입니다.는 물론만 제공합니다.
더 하나의 기반으로 Zbyl 의 대답이다.이 하나의 작은 변화를 쉽게 주위에 나는 단지를 조정해야 sz0,s z1...또한지 확인 가면#고 loc#이 올바른지에서 Set/Get 블록입니다.
성능 현명한,그것과 동일해야 합 그들 모두 해결하 38MSIL 문입니다.(상수는 해결에서 컴파일 시간)
public struct MyStruct
{
internal uint raw;
const int sz0 = 4, loc0 = 0, mask0 = ((1 << sz0) - 1) << loc0;
const int sz1 = 4, loc1 = loc0 + sz0, mask1 = ((1 << sz1) - 1) << loc1;
const int sz2 = 4, loc2 = loc1 + sz1, mask2 = ((1 << sz2) - 1) << loc2;
const int sz3 = 4, loc3 = loc2 + sz2, mask3 = ((1 << sz3) - 1) << loc3;
public uint Item0
{
get { return (uint)(raw & mask0) >> loc0; }
set { raw = (uint)(raw & ~mask0 | (value << loc0) & mask0); }
}
public uint Item1
{
get { return (uint)(raw & mask1) >> loc1; }
set { raw = (uint)(raw & ~mask1 | (value << loc1) & mask1); }
}
public uint Item2
{
get { return (uint)(raw & mask2) >> loc2; }
set { raw = (uint)(raw & ~mask2 | (value << loc2) & mask2); }
}
public uint Item3
{
get { return (uint)((raw & mask3) >> loc3); }
set { raw = (uint)(raw & ~mask3 | (value << loc3) & mask3); }
}
}
수도 있습 사용 BitVector32 특히 Section struct.예 아주 좋은 것입니다.
는 동안 그것은 클래스를 사용하여, BitArray 처럼 보인다는 방법은 적어도 바퀴를 재발견 할 수 있습니다.지 않는 한 당신은 정말 누르면 성능이 가장 간단한 옵션입니다.(인덱스에 참조할 수 있습과 [] 연산자입니다.)
수 Enum 플래그와 함께 특성에 도움이 어쩌면?는 여기를 참조하십시오:
플래그 열거할 수 있는 일도 내가 생각하는 경우에,당신은 그것을 만들 바이트 enum:
[Flags] enum PesHeaders : byte { /* ... */ }
내가 쓴 중 하나,그것을 공유,누군가가 도움이 될 수 있습니다:
[global::System.AttributeUsage(AttributeTargets.Field, AllowMultiple = false)]
public sealed class BitInfoAttribute : Attribute {
byte length;
public BitInfoAttribute(byte length) {
this.length = length;
}
public byte Length { get { return length; } }
}
public abstract class BitField {
public void parse<T>(T[] vals) {
analysis().parse(this, ArrayConverter.convert<T, uint>(vals));
}
public byte[] toArray() {
return ArrayConverter.convert<uint, byte>(analysis().toArray(this));
}
public T[] toArray<T>() {
return ArrayConverter.convert<uint, T>(analysis().toArray(this));
}
static Dictionary<Type, BitTypeInfo> bitInfoMap = new Dictionary<Type, BitTypeInfo>();
private BitTypeInfo analysis() {
Type type = this.GetType();
if (!bitInfoMap.ContainsKey(type)) {
List<BitInfo> infos = new List<BitInfo>();
byte dataIdx = 0, offset = 0;
foreach (System.Reflection.FieldInfo f in type.GetFields()) {
object[] attrs = f.GetCustomAttributes(typeof(BitInfoAttribute), false);
if (attrs.Length == 1) {
byte bitLen = ((BitInfoAttribute)attrs[0]).Length;
if (offset + bitLen > 32) {
dataIdx++;
offset = 0;
}
infos.Add(new BitInfo(f, bitLen, dataIdx, offset));
offset += bitLen;
}
}
bitInfoMap.Add(type, new BitTypeInfo(dataIdx + 1, infos.ToArray()));
}
return bitInfoMap[type];
}
}
class BitTypeInfo {
public int dataLen { get; private set; }
public BitInfo[] bitInfos { get; private set; }
public BitTypeInfo(int _dataLen, BitInfo[] _bitInfos) {
dataLen = _dataLen;
bitInfos = _bitInfos;
}
public uint[] toArray<T>(T obj) {
uint[] datas = new uint[dataLen];
foreach (BitInfo bif in bitInfos) {
bif.encode(obj, datas);
}
return datas;
}
public void parse<T>(T obj, uint[] vals) {
foreach (BitInfo bif in bitInfos) {
bif.decode(obj, vals);
}
}
}
class BitInfo {
private System.Reflection.FieldInfo field;
private uint mask;
private byte idx, offset, shiftA, shiftB;
private bool isUnsigned = false;
public BitInfo(System.Reflection.FieldInfo _field, byte _bitLen, byte _idx, byte _offset) {
field = _field;
mask = (uint)(((1 << _bitLen) - 1) << _offset);
idx = _idx;
offset = _offset;
shiftA = (byte)(32 - _offset - _bitLen);
shiftB = (byte)(32 - _bitLen);
if (_field.FieldType == typeof(bool)
|| _field.FieldType == typeof(byte)
|| _field.FieldType == typeof(char)
|| _field.FieldType == typeof(uint)
|| _field.FieldType == typeof(ulong)
|| _field.FieldType == typeof(ushort)) {
isUnsigned = true;
}
}
public void encode(Object obj, uint[] datas) {
if (isUnsigned) {
uint val = (uint)Convert.ChangeType(field.GetValue(obj), typeof(uint));
datas[idx] |= ((uint)(val << offset) & mask);
} else {
int val = (int)Convert.ChangeType(field.GetValue(obj), typeof(int));
datas[idx] |= ((uint)(val << offset) & mask);
}
}
public void decode(Object obj, uint[] datas) {
if (isUnsigned) {
field.SetValue(obj, Convert.ChangeType((((uint)(datas[idx] & mask)) << shiftA) >> shiftB, field.FieldType));
} else {
field.SetValue(obj, Convert.ChangeType((((int)(datas[idx] & mask)) << shiftA) >> shiftB, field.FieldType));
}
}
}
public class ArrayConverter {
public static T[] convert<T>(uint[] val) {
return convert<uint, T>(val);
}
public static T1[] convert<T0, T1>(T0[] val) {
T1[] rt = null;
// type is same or length is same
// refer to http://stackoverflow.com/questions/25759878/convert-byte-to-sbyte
if (typeof(T0) == typeof(T1)) {
rt = (T1[])(Array)val;
} else {
int len = Buffer.ByteLength(val);
int w = typeWidth<T1>();
if (w == 1) { // bool
rt = new T1[len * 8];
} else if (w == 8) {
rt = new T1[len];
} else { // w > 8
int nn = w / 8;
int len2 = (len / nn) + ((len % nn) > 0 ? 1 : 0);
rt = new T1[len2];
}
Buffer.BlockCopy(val, 0, rt, 0, len);
}
return rt;
}
public static string toBinary<T>(T[] vals) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
int width = typeWidth<T>();
int len = Buffer.ByteLength(vals);
for (int i = len-1; i >=0; i--) {
sb.Append(Convert.ToString(Buffer.GetByte(vals, i), 2).PadLeft(8, '0')).Append(" ");
}
return sb.ToString();
}
private static int typeWidth<T>() {
int rt = 0;
if (typeof(T) == typeof(bool)) { // x
rt = 1;
} else if (typeof(T) == typeof(byte)) { // x
rt = 8;
} else if (typeof(T) == typeof(sbyte)) {
rt = 8;
} else if (typeof(T) == typeof(ushort)) { // x
rt = 16;
} else if (typeof(T) == typeof(short)) {
rt = 16;
} else if (typeof(T) == typeof(char)) {
rt = 16;
} else if (typeof(T) == typeof(uint)) { // x
rt = 32;
} else if (typeof(T) == typeof(int)) {
rt = 32;
} else if (typeof(T) == typeof(float)) {
rt = 32;
} else if (typeof(T) == typeof(ulong)) { // x
rt = 64;
} else if (typeof(T) == typeof(long)) {
rt = 64;
} else if (typeof(T) == typeof(double)) {
rt = 64;
} else {
throw new Exception("Unsupport type : " + typeof(T).Name);
}
return rt;
}
}
고 사용:
class MyTest01 : BitField {
[BitInfo(3)]
public bool d0;
[BitInfo(3)]
public short d1;
[BitInfo(3)]
public int d2;
[BitInfo(3)]
public int d3;
[BitInfo(3)]
public int d4;
[BitInfo(3)]
public int d5;
public MyTest01(bool _d0, short _d1, int _d2, int _d3, int _d4, int _d5) {
d0 = _d0;
d1 = _d1;
d2 = _d2;
d3 = _d3;
d4 = _d4;
d5 = _d5;
}
public MyTest01(byte[] datas) {
parse(datas);
}
public new string ToString() {
return string.Format("d0: {0}, d1: {1}, d2: {2}, d3: {3}, d4: {4}, d5: {5} \r\nbinary => {6}",
d0, d1, d2, d3, d4, d5, ArrayConverter.toBinary(toArray()));
}
};
class MyTest02 : BitField {
[BitInfo(5)]
public bool val0;
[BitInfo(5)]
public byte val1;
[BitInfo(15)]
public uint val2;
[BitInfo(15)]
public float val3;
[BitInfo(15)]
public int val4;
[BitInfo(15)]
public int val5;
[BitInfo(15)]
public int val6;
public MyTest02(bool v0, byte v1, uint v2, float v3, int v4, int v5, int v6) {
val0 = v0;
val1 = v1;
val2 = v2;
val3 = v3;
val4 = v4;
val5 = v5;
val6 = v6;
}
public MyTest02(byte[] datas) {
parse(datas);
}
public new string ToString() {
return string.Format("val0: {0}, val1: {1}, val2: {2}, val3: {3}, val4: {4}, val5: {5}, val6: {6}\r\nbinary => {7}",
val0, val1, val2, val3, val4, val5, val6, ArrayConverter.toBinary(toArray()));
}
}
public class MainClass {
public static void Main(string[] args) {
MyTest01 p = new MyTest01(false, 1, 2, 3, -1, -2);
Debug.Log("P:: " + p.ToString());
MyTest01 p2 = new MyTest01(p.toArray());
Debug.Log("P2:: " + p2.ToString());
MyTest02 t = new MyTest02(true, 1, 12, -1.3f, 4, -5, 100);
Debug.Log("t:: " + t.ToString());
MyTest02 t2 = new MyTest02(t.toArray());
Debug.Log("t:: " + t.ToString());
Console.Read();
return;
}
}
나 자신도 아주 편안한 도우미 기능:
uint SetBits(uint word, uint value, int pos, int size)
{
uint mask = ((((uint)1) << size) - 1) << pos;
word &= ~mask; //resettiamo le posizioni
word |= (value << pos) & mask;
return word;
}
uint ReadBits(uint word, int pos, int size)
{
uint mask = ((((uint)1) << size) - 1) << pos;
return (word & mask) >> pos;
}
다음:
uint the_word;
public uint Itemx
{
get { return ReadBits(the_word, 5, 2); }
set { the_word = SetBits(the_word, value, 5, 2) }
}
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