Книга: C# 4.0: полное руководство

Хранение отдельных битов в классе коллекции BitArray

Хранение отдельных битов в классе коллекции BitArray

Класс BitArray служит для хранения отдельных битов в коллекции. А поскольку в коллекции этого класса хранятся биты, а не объекты, то своими возможностями он отличается от классов других коллекций. Тем не менее в классе BitArray реализуются интерфейсы ICollection и IEnumerable как основополагающие элементы поддержки всех типов коллекций. Кроме того, в классе BitArray реализуется интерфейс ICloneable.

В классе BitArray определено несколько конструкторов. Так, с помощью приведенного ниже конструктора можно сконструировать объект типа BitArray из массива логических значений.

public BitArray(bool[] values)

В данном случае каждый элемент массива values становится отдельным битом в коллекции. Это означает, что каждому элементу массива values соответствует отдельный бит в коллекции. Более того, порядок расположения элементов в массиве values сохраняется и в коллекции соответствующих им битов.

Коллекцию типа BitArray можно также составить из массива байтов, используя следующий конструктор.

public BitArray( byte[] bytes)

Здесь битами в коллекции становится уже целый их набор из массива bytes, причем элемент bytes [0] обозначает первые 8 битов, элемент bytes[1] — вторые 8 битов и т.д. Аналогично, коллекцию типа BitArray можно составить из массива целочисленных значений, используя приведенный ниже конструктор.

public BitArray(int[ ] values)

В данном случае элемент values[0] обозначает первые 32 бита, элемент values[1] — вторые 32 бита и т.д.

С помощью следующего конструктора можно составить коллекцию типа BitArray, указав ее конкретный размер:

public BitArray(int length)

где length обозначает количество битов в коллекции, которые инициализируются логическим значением false. В приведенном ниже конструкторе можно указать не только размер коллекции, но и первоначальное значение составляющих ее битов.

public BitArray(int length, bool defaultValue)

В данном случае все биты в коллекции инициализируются значением defaultValue, передаваемым конструктору в качестве параметра.

И наконец, новую коллекцию типа BitArray можно создать из уже существующей, используя следующий конструктор.

public BitArray(BitArray bits)

Вновь сконструированный объект будет содержать такое же количество битов, как и в указываемой коллекции bits, а в остальном это будут две совершенно разные коллекции.

Коллекции типа BitArray подлежат индексированию. По каждому индексу указывается отдельный бит в коллекции, причем нулевой индекс обозначает младший бит.

В классе BitArray определяется ряд собственных методов, помимо тех, что уже объявлены в интерфейсах, которые в нем реализуются. Методы этого класса приведены в табл. 25.9. Обратите внимание на то, что в классе BitArray не поддерживается метод Synchronized(). Это означает, что для коллекций данного класса синхронизированная оболочка недоступна, а свойство IsSynchronized всегда имеет логическое значение false. Тем не менее для управления доступом к коллекции типа BitArray ее можно синхронизировать для объекта, предоставляемого упоминавшимся ранее свойством SyncRoot.

Таблица 25.9. Методы, определенные в классе BitArray

Метод - Описание

public BitArray And(BitArray value) - Выполняет операцию логического умножения И битов вызывающего объекта и коллекции value. Возвращает коллекцию типа BitArray, содержащую результат

public bool Get(int index) - Возвращает значение бита, указываемого по индексу index

public  BitArray Not() - Выполняет операцию поразрядного логического отрицания НЕ битов вызывающей коллекции и возвращает коллекцию типа BitArray, содержащую результат

public BitArray Or(BitArray value) - Выполняет операцию логического сложения ИЛИ битов вызывающего объекта и коллекции value. Возвращает коллекцию типа BitArray, содержащую результат

public void Set (int index,bool value) - Устанавливает бит, указываемый по индексу index, равным значению value

public void SetAll(bool value) - Устанавливает все биты равными значению value

public BitArray Xor(BitArray value) - Выполняет логическую операцию исключающее ИЛИ над битами вызывающего объекта и коллекции value. Возвращает коллекцию типа BitArray, со-

В классе BitArray определяется также собственное свойство, помимо тех, что указаны в интерфейсах, которые в нем реализуются.

public int Length { get; set; }

Свойство Length позволяет установить или получить количество битов в коллекции. Следовательно, оно возвращает такое же значение, как и стандартное свойство Count, определяемое для всех коллекций. В отличие от свойства Count, свойство Length доступно не только для чтения, но и для записи, а значит, с его помощью можно изменить размер коллекции типа BitArray. Так, при сокращении коллекции типа BitArray лишние биты усекаются, начиная со старшего разряда. А при расширении коллекции типа BitArray дополнительные биты, имеющие логическое значение false, вводятся в коллекцию, начиная с того же старшего разряда.

Кроме того, в классе BitArray определяется следующий индексатор.

public bool this[int index] { get; set; }

С помощью этого индексатора можно получать или устанавливать значение элемента. В приведенном ниже примере демонстрируется применение класса BitArray.

// Продемонстрировать применение класса BitArray.
using System;
using System.Collections;
class BADemo {
  public static void ShowBits(string rem,
                  BitArray bits) {
    Console.WriteLine(rem);
    for(int i=0; i < bits.Count; i++)
    Console.Write("{0, -6} ", bits[i]);
    Console.WriteLine ("n");
  }
  static void Main() {
    BitArray ba = new BitArray(8);
    byte[] b = { 67 };
    BitArray ba2 = new BitArray(b);
    ShowBits("Исходное содержимое коллекции bа:", ba);
    ba = ba.Not();
    ShowBits("Содержимое коллекции bа после логической операции NOT:", ba);
    ShowBits("Содержимое коллекции bа2:", ba2);
    BitArray baЗ = ba.Xor(ba2);
    ShowBits("Результат логической операции ba XOR bа2:", baЗ);
  }
}

Эта программа дает следующий результат.

Исходное содержимое коллекции bа:
False  False  False  False  False  False  False  False
Содержимое коллекции bа после логической операции NOT:
True   True   True   True   True   True   True   True
Содержимое коллекции bа2:
True   True   False  False  False  False  True   False
Результат логической операции ba XOR bа2:
False  False  True   True   True   True   False  True

Оглавление книги