Bitmask в PHP для настроек?

Question

Биты и Bitmask - это то, что я изо всех сил пытался понять, но я хотел бы научиться использовать их для настройки и тому подобного в PHP.

Я наконец -то нашел класс, который утверждает, что делает именно это, и, как я могу сказать, это, кажется, работает, но я не уверен, лучший ли это способ сделать это. Я опубликую файл класса с примером кода ниже, чтобы показать его в рабочем состоянии.

Пожалуйста, если у вас есть опыт, скажите мне, можно ли его улучшить, для производительности или чего -то еще. Я действительно хочу узнать это, и я читал об этом, но мне до сих пор трудно понять.

Класс...

<?php
    class bitmask
    {
        /**
         * This array is used to represent the users permission in usable format.
         *
         * You can change remove or add valuesto suit your needs.
         * Just ensure that each element defaults to false. Once you have started storing
         * users permsisions a change to the order of this array will cause the
         * permissions to be incorectly interpreted.
         *
         * @type Associtive array
         */
        public $permissions = array(
                                    "read" => false,
                                    "write" => false,
                                    "delete" => false,
                                    "change_permissions" => false,
                                    "admin" => false
                                    );

        /**
         * This function will use an integer bitmask (as created by toBitmask())
         * to populate the class vaiable
         * $this->permissions with the users permissions as boolean values.
         * @param int $bitmask an integer representation of the users permisions.
         * This integer is created by toBitmask();
         *
         * @return an associatve array with the users permissions.
         */
        public function getPermissions($bitMask = 0)
        {
            $i = 0;
            foreach ($this->permissions as $key => $value)
            {
                $this->permissions[$key] = (($bitMask & pow(2, $i)) != 0) ? true : false;

                // Uncomment the next line if you would like to see what is happening.
                //echo $key . " i= ".strval($i)." power=" . strval(pow(2,$i)). "bitwise & = " . strval($bitMask & pow(2,$i))."<br>";
                $i++;
            }
            return $this->permissions;
        }

        /**
         * This function will create and return and integer bitmask based on the permission values set in
         * the class variable $permissions. To use you would want to set the fields in $permissions to true for the permissions you want to grant.
         * Then call toBitmask() and store the integer value.  Later you can pass that integer into getPermissions() to convert it back to an assoicative
         * array.
         *
         * @return int an integer bitmask represeting the users permission set.
         */
        function toBitmask()
        {
            $bitmask = 0;
            $i = 0;
            foreach ($this->permissions as $key => $value)
            {

                if ($value)
                {
                    $bitmask += pow(2, $i);
                }
                $i++;
            }
            return $bitmask;
        }
    }
?>

Как мне установить/сохранить разрешения в качестве значения Bitmask?

<?php
    /**
     * Example usage
     * initiate new bitmask object
     */
    $perms = new bitmask();

    /**
     * How to set permissions for a user
     */
    $perms->permissions["read"] = true;
    $perms->permissions["write"] = true;
    $perms->permissions["delete"] = true;
    $perms->permissions["change_permissions"] = true;
    $perms->permissions["admin"] = false;

    // Converts to bitmask value to store in database or wherever
    $bitmask = $perms->toBitmask();  //in this example it is 15
    $sql = "insert into user_permissions (userid,permission) values(1,$bitmask)";
    echo $sql; //you would then execute code to insert your sql.
?>

Пример принятия значения битмаски и возврата истинного/false для каждого элемента массива на основе значения бита ....

<?php
    /**
     * Example usage to get the bitmask value from database or session/cache.... then put it to use.
     * $permarr returns an array with true/false for each array value based on the bit value
     */
    $permarr = $perms->getPermissions($bitmask);

    if ($permarr["read"])
    {
        echo 'user can read: <font color="green">TRUE</font>';
    }
    else {
        echo 'user can read: <font color="red">FALSE</font>';
    }

    //user can WRITE permission
    if ($permarr["write"])
    {
        echo '<br>user can write: <font color="green">TRUE</font>';
    }
    else {
        echo '<br>user can write: <font color="red">FALSE</font>';
    }
?>

Answer 1

Бит -поля являются очень удобным и эффективным инструментом для работы с флагами или любым набором логических значений в целом.

Чтобы понять их, вам сначала нужно знать, как работают бинарные цифры. После этого вы должны проверить ручные записи на Побитовые операторы И убедитесь, что вы знаете, как работает кусочек и или левый/правый сдвиг.

Немного поля - не что иное, как целочисленное значение. Давайте предположим, что размер нашего бита фиксирован и только один байт. Компьютеры работают с двоичными числами, поэтому, если значение нашего номера 29, ты действительно найдешь 0001 1101 в памяти.

Используя бить и (&) и побито или (|) Вы можете прочитать и установить каждый бит числа индивидуально. Они оба принимают два целых числа в качестве ввода и выполняют и/или на каждом бите индивидуально.

Чтобы прочитать самый первый кусочек вашего номера, вы можете сделать что -то вроде этого:

  0001 1101 (=29, our number)
& 0000 0001 (=1, bit mask)
= 0000 0001 (=1, result)

Как вы можете видеть, вам нужен специальный номер, в котором установлен только тот бит, который нас интересует, это так называемая «бит -маска». В нашем случае это 1. Анкет Чтобы прочитать второй бит, мы должны «подтолкнуть» тот, который в Bitmask One Digit влево. Мы можем сделать это с оператором левой смены ($number << 1) или умножая наши на два.

  0001 1101
& 0000 0010
= 0000 0000 (=0, result) 

Вы можете сделать это на каждый бит в нашем номере. Бинарник и наш номер и битовая маска приводят либо к нулю, что означает, что бит не был «установлен», либо в ненулевое целое число, что означает, что бит был установлен.

Если вы хотите установить один из битов, вы можете использовать бить или:

  0001 1101
| 0010 0000 (=32, bit mask)
= 0011 1101 (=29+32)

Тем не менее, вам придется пойти по -другому, когда вы хотите немного "прояснить".

Более общим подходом будет:

// To get bit n
$bit_n = ($number & (1 << $n)) != 0
// Alternative
$bit_n = ($number & (1 << $n)) >> $n

// Set bit n of number to new_bit
$number = ($number & ~(1 << $n)) | ($new_bit << $n)

Сначала это может выглядеть немного загадочно, но на самом деле это довольно просто.

К настоящему времени вы, вероятно, обнаружили, что эти битовые поля-довольно низкоуровневая техника. Вот почему я рекомендую не использовать их в PHP или базах данных.

Класс, который вы опубликовали, выглядит для меня немного особенным. Например, такие вещи, как ... ? true : false это плохая практика. Если вы хотите использовать битовые поля, вам, вероятно, лучше определить некоторые константы и использовать метод, описанный выше. Нетрудно придумать простой класс.

define('PERM_READ', 0);
define('PERM_WRITE', 1);

class BitField {
    private $value;

    public function __construct($value=0) {
        $this->value = $value;
    }

    public function getValue() {
        return $this->value;
    }

    public function get($n) {
        return ($this->value & (1 << $n)) != 0;
    }

    public function set($n, $new=true) {
        $this->value = ($this->value & ~(1 << $n)) | ($new << $n);
    }
    public function clear($n) {
        $this->set($n, false);
    }
}


$bf = new BitField($user->permissions);

if ($bf->get(PERM_READ)) {
    // can read
}

$bf->set(PERM_WRITE, true);
$user->permissions = $bf->getValue();
$user->save();

Я не пробовал ни одного кода этого ответа, но он должен запустить вас, даже если он не работает из коробки.

Обратите внимание, что вы ограничены 32 значения за бит поля.

Answer 2

Вот как определить битмаски.

// the first mask.  In binary, it's 00000001
define('BITWISE_MASK_1', 1 << 0); // 1 << 0 is the same as 1

// the second mask.  In binary, it's 00000010
define('BITWISE_MASK_2', 1 << 1);

// the third mask.  In binary, it's 00000100
define('BITWISE_MASK_3', 1 << 2);

Чтобы проверить, присутствует ли Bitmask (в данном случае в аргументе функции), используйте бить и оператор.

function computeMasks($masks) {
    $masksPresent = array();
    if ($masks & BITWISE_MASK_1)
        $masksPresent[] = 'BITWISE_MASK_1';
    if ($masks & BITWISE_MASK_2)
        $masksPresent[] = 'BITWISE_MASK_2';
    if ($masks & BITWISE_MASK_3)
        $masksPresent[] = 'BITWISE_MASK_3';
    return implode(' and ', $masksPresent);
}

Это работает, потому что когда вы или два байта (скажем, 00000001 а также 00010000), вы собрать их вместе: 00010001. Анкет Если вы и результат и оригинальная маска (00010001 и скажи, 00000001), вы получаете маску, если она присутствует (в этом случае 00000001) В противном случае вы получаете ноль.