Wie funktionieren diese Bitmasken tatsächlich?

Question

Zum Beispiel nimmt diese Methode von NSCalendar eine Bitmaske:

- (NSDate *)dateByAddingComponents:(NSDateComponents *)comps toDate:(NSDate *)date options:(NSUInteger)opts 

So können Optionen wie:

NSUInteger options = kCFCalendarUnitYear; 

oder wie:

NSUInteger options = kCFCalendarUnitYear | kCFCalendarUnitMonth | kCFCalendarUnitDay; 

Was ich nicht bekommen ist Wie wird das eigentlich gemacht? Ich meine: Wie können sie die Werte herausziehen, die in options zusammengeführt werden? Wenn ich so etwas programmieren möchte, kann das eine Bitmaske sein, wie würde das aussehen?

Answer 1

Um dies zu tun, Sie wollen bitweise und der Wert, den Sie die Maske Prüfung sind gegen, dann sehen, ob das Ergebnis der Verknüpfung der Maske gleich selbst:

if ((options & kCFCalendarUnitYear) == kCFCalendarUnitYear) { 
    // do whatever 
} 

Answer 2

Bitmasken wirklich ziemlich einfach. Sie können wie folgt daran denken (C#, bis jemand konvertieren):

public enum CalendarUnits 
{ 
    kCFCalendarUnitDay = 1, // 001 in binary 
    kCFCalendarUnitMonth = 2, // 010 in binary 
    kCFCalendarUnitYear = 4, // 100 in binary 
} 

Sie können dann die Bit-Operatoren verwenden, um die Werte zu kombinieren:

// The following code will do the following 
// 001 or 100 = 101 
// So the value of options should be 5 
NSUInteger options = kCFCalendarUnitDay | kCFCalendarUnitYear; 

Diese Technik auch oft in Sicherheitsroutinen verwendet wird :

public enum Priveledges 
{ 
    User = 1, 
    SuperUser = 2, 
    Admin = 4 
} 

// SuperUsers and Admins can Modify 
// So this is set to 6 (110 binary) 
public int modifySecurityLevel = SuperUser | Admin; 

Dann die Sicherheitsstufe zu überprüfen, können Sie die bitweise verwenden können und sehen, ob Sie ausreichende Berechtigungen:

012.351.

public int userLevel = 1; 
public int adminLevel = 4; 

// 001 and 110 = 000 so this user doesn't have security 
if(modifySecurityLevel & userLevel == userLevel) 

// but 100 and 110 = 100 so this user does 
if(modifySecurityLevel & adminLevel == adminLevel) 
    // Allow the action 

Answer 3

Der Schlüssel ist zu erinnern, dass jeder dieser Werte, die Sie in "Optionen" zusammenführen, wirklich nur eine Zahl ist. Ich bin mir nicht sicher, wie vertraut Sie mit binär sind, aber Sie können sich das im Dezimalsystem vorstellen und einfach Zahlen hinzufügen, anstatt sie zu verknüpfen.

Sagen wir, A = 10, B = 100, und C = 1000

Wenn Sie Optionen = A + B, setzen wollten dann würde Optionen 110 Die Methode gleich Sie an den „Zehner aussehen genannt würde dann "Platz für A, der" Hunderter "Platz für B, und der" Tausender "Platz für C. In diesem Beispiel gibt es eine 1 ist der Hunderter Platz und der Zehner Platz, so dass die Methode wissen würde, dass A und B gesetzt wurden in den Optionen.

Es ist ein wenig anders, da Computer binäre nicht dezimal verwenden, aber ich denke, dass die Idee sehr ähnlich ist, und manchmal ist es einfacher, in einem vertrauten Nummerierungssystem darüber nachzudenken.

Answer 4

Bitmasken arbeiten, weil im Binär-, jede Potenz von 2 (d.h. 2 0 = 1, 2 1 = 2, 2 = 4) in der Sequenz von Bits einen einzelnen Fleck einnimmt. Zum Beispiel:

decimal | binary 
1  | 0001 
2  | 0010 
4  | 0100 
8  | 1000 

Wenn Sie or (der Betreiber | in C-ähnlichen Sprachen) zwei Zahlen a und b zusammen in c, Sie sagen, „die Bits nehmen, die in a sind, b oder beides und Setzen Sie sie in c."Da eine Zweierpotenz eine einzelne Position in einer binären Zeichenfolge darstellt, gibt es keine Überschneidungen, und Sie können, welche davon wurden eingestellt bestimmen. Zum Beispiel, wenn wir or 2 und 4

0010 | 0100 = 0110 

Beachten Sie, wie es die im Grunde kombiniert . zwei auf der anderen Seite, wenn wir or 5 und 3:.

decimal | binary 
5  | 0101 
3  | 0011 

0101 | 0011 = 0111 

Ankündigung, dass wir keine Möglichkeit zu sagen haben, die Bits kam, von wo aus, weil es eine Überlappung zwischen der binären Darstellung von jeder war

Dies beco mes mehr offensichtlich mit einem weiteren Beispiel. Lassen Sie uns die Zahlen 1 nehmen, 2 und 4 (alle Zweierpotenzen)

0001 | 0010 | 0100 = 0111 

Dies ist das gleiche Ergebnis wie 5 | 3 ist! Aber da die ursprünglichen Zahlen Potenzen von zwei sind, können wir eindeutig sagen, woher jedes Bit kam.

Answer 5

Ich habe Calculator.app als hilfreich bei der Visualisierung von Bitmasken gefunden. (Wählen Sie einfach "Ansicht"> "Programmer" und klicken Sie dann auf "Binary anzeigen"). (Sie können auf eine der 0 oder 1 in der Binär-Tabelle klicken, um diese Bits ein- oder auszuschalten, oder Zahlen in Dezimal oder Hex eingeben (verwenden Sie die 8 | 10 | 16 NSSegmentedControl, um zwischen verschiedenen Darstellungen zu wechseln)).

Answer 6

typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, MyOption) 
{ 
    OptionNone = 0, 
    OptionOne = 1 << 0, 
    OptionTwo = 1 << 1, 
    OptionThree = 1 << 2 
}; 

if (givenValue & OptionOne) { 
    // bit one is selected 
} 

if (givenValue & OptionTwo) { 
    // bit two is selected 
} 

http://en.wikipedia.org/wiki/Mask_(computing)