C#位数组BitArray

C#位数组

一、引言

如果我们着重处理一个以位为单位的数据时，就可以考虑使用位数组。例如在很多PCI的IO卡中涉及很多的I位的读取以此判断各个开关量的状态，或者设置继电器输出状态时，就会频繁用到位的操作。

这种情况C#提供的BitArray类和BitVectro32类就会起到很大的作用。本篇文章先讲解BitArray类。

二、BitArray类基础

1、BitArray类在命名空间System.Collections中可以找到。

2、BitArray类可以重新设置大小，BitVector32不会，它是固定32位的。

3、BitArray类是一个引用类型，它包含一个int数组，其中每32位使用一个
新整数，所以它的长度是可变的。例如如果BitArray存储的是63位的数 据，就会被存在两个int数据组成的数组中。因为63=32（int）+31（int）其中第二个int只使用了31位。如果BitArray存储的是65位的数据，就会被存在三个int数据组成的数组中，其中第三个int只使用了其中的1位，因为65=32（int）+32（int）+1（int）。

三、BitArray类常用方法

public sealed class BitArray : ICollection, IEnumerable, ICloneable
{
    public BitArray(BitArray bits); //用已有的BitArray给新的BitArray初始化
    
    public BitArray(bool[] values); //用布尔数组初始化
    
    public BitArray(byte[] bytes);  //用字节数组初始化
    
    public BitArray(int length);    //初始化并设置位数值，此值会在使用中自动增长
    
    public BitArray(int[] values);  //用int数组初始化
    
    public BitArray(int length, bool defaultValue); //初始化并设置默认值
    
    public int Count { get; }   //位数组中现存的位的个数
    
    public bool IsReadOnly { get; } //确定位数组是否只读

    public bool IsSynchronized { get; } //是否同步对此BitArray的操作，用在线程安全上
    
    public int Length { get; set; }   //位数组的位数

    public object SyncRoot { get; }
    
    public bool this[int index] { get; set; } //索引器，利用索引读位值
    
    public BitArray And(BitArray value);  //按位与

    public object Clone();  //创建BitArray 的浅表副本。
    
    public void CopyTo(Array array, int index);  //将BitArray拷贝到其他数组中
    
    public bool Get(int index);    //按下标读取位值

    public IEnumerator GetEnumerator(); //返回循环访问BitArray 的枚举数

    public BitArray Not();  //按位非

    public BitArray Or(BitArray value);  //按位或
    
    public void Set(int index, bool value);  //按位设置值
    
    public void SetAll(bool value); //设置所有位为指定值

    public BitArray Xor(BitArray value);  //按位异或
}

四、BitArray实例

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Text.RegularExpressions;
using System.Threading.Tasks;
using System.Collections;
using System.Diagnostics;
using System.Collections.Specialized;
namespace TESTT
{
    class Program
    {
        static void DisplayBit(string tag,BitArray bits) //将位数组输出
        {
            if(tag!="")
                Console.Write(tag+":");
            foreach (bool b in bits)
            {
                Console.Write(b?1:0);  
            }
            Console.WriteLine();
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            var bits = new BitArray(8);  //创建一个8位的位数组

            //设置全部位
            bits.SetAll(true);
            DisplayBit("设置全部为true后",bits);

            //设置指定位
            bits.Set(1,false);
            DisplayBit("设置下标1为false后",bits);

            //按索引器设置
            bits[5] = false;
            DisplayBit("设置下标5为false后", bits);

            //Not取反运算
            bits.Not();
            DisplayBit("bits取反后", bits);

            //更改位数组的长度
            bits.Length = 16;
            bits[9] = true;
            DisplayBit("设置下标9为false后", bits);

            //新建
            var bits2 = new BitArray(bits);
            bits2[0] = true;
            bits2[2] = true;
            bits2[4] = true;
            bits2[6] = true;
            bits2[8] = true;
            bits2[10] = true;
            bits2[12] = true;

            //Or或运算
            DisplayBit("", bits);
            Console.Write(" or");
            DisplayBit("", bits2);
            Console.Write("=");
            bits.Or(bits2);
            DisplayBit("", bits);

            //And运算
            DisplayBit("", bits);
            Console.Write(" and");
            DisplayBit("", bits2);
            Console.Write("=");
            bits.And(bits2);
            DisplayBit("", bits);

            //Xor运算
            DisplayBit("", bits);
            Console.Write(" xor");
            DisplayBit("", bits2);
            Console.Write("=");
            bits.Xor(bits2);
            DisplayBit("", bits);

            Console.ReadKey();
        }
    }
  
}