Kultainen koodi

.NET-osaajan ajatuksia paremmasta koodailusta

Archive for the category “bittioperaatiot”

Bittivektorin tallentaminen integerinä

Bittivektori tallentaa kätevästi useamman muuttujan arvot yhteen muuttujaan. Aivan fantastinen keksintö. Se perustuu bitteihin. Luvut voidaan ilmaista nollina ja ykkösinä. Saman tiedon voi tallentaa merkkijonona ”00100101” tai lukuna. Luku mahtuu pienempään tilaan, jos data siirretään jonkinlaisen xml-wrapperin kautta. Tällöin yksi muuttuja vie huomattavasti vähemmän tilaa kuin usea boolean arvo.

Bittioperaatiot C#-kielellä

.NET-kielen bittioperaatiot ovat:

operaatio operattori
JA &
TAI |
XOR ^
EI ~

Pari käytännön esimerkkiä

Klassinen esimerkki löytyy yhteyden muodostuksesta. Päätelaitetta kätellessä voidaan kertoa muutama yhteyteen liittyvä tieto. Aikanaan myös datan koodaustyyli.

Bit Bit Value Meaning (1) Meaning (0)
7 128 Ready Off-Line
6 64 Connected Not Connected
5 32 Carrier Present Carrier Absent
4 16 Log Data Do Not Log Data
3 8 Auto Answer Mode Manual Answer Mode
2 4 Echo Commands Do Not Echo Commands
1 2 Use 8 Data Bits Use 7 Data Bits
0 1 Use Odd Parity Use Even Parity

Toinen tapaus voi olla käyttäjätiedot ja asetukset. Esimerkiksi sukupuoli, onko admin, jne. Mikäli asetuksissa käyttöliittymälle on valittavana erilaisia tyylejä, niin tyylivalinnat voi tallentaa bittivektoriin.

Bittivektoria voi käyttää valittujen viikonpäivien tallentamiseen. Mitkä tahansa päivät voidaan valita ja tallentaa tieto yhteen int-muuttujaan. Viikonpäiviä voi käyttää esimerkiksi herätyskello-toiminnossa. Sen voi laittaa soimaan tiettyinä viikonpäivinä. Sähköpostimuistutuksen tekemättömistä töistä voi lähettää tiettyinä viikonpäivinä (ma, ke, pe). Toistuvalle kalenteritapahtumalle voi määrätä halutut viikonpäivät.

päivä arvo
Maanantai 1
Tiistai 2
Keskiviikko 4
Torstai 8
Perjantai 16
Lauantai 32
Sunnuntai 64

Tyypillisesti käyttäjä valitsee käyttöliittymästä muutaman valinnan (CheckBox).

Valitut päivät

Valitut päivät

Valitut viikonpäivät saadaan tallennettua yhteen muuttujaan tai-operaattorin avulla.

int valitutPäivät = 0;

if (Maanantai.IsChecked != null && Maanantai.IsChecked.Value) 
    valitutPäivät = (int)Viikonpäivä.Maanantai;
if (Tiistai.IsChecked != null && Tiistai.IsChecked.Value) 
    valitutPäivät = (int)Viikonpäivä.Tiistai | valitutPäivät;
if (Keskiviikko.IsChecked != null && Keskiviikko.IsChecked.Value)
    valitutPäivät = (int)Viikonpäivä.Keskiviikko | valitutPäivät;
if (Torstai.IsChecked != null && Torstai.IsChecked.Value)
    valitutPäivät = (int)Viikonpäivä.Torstai | valitutPäivät;
if (Perjantai.IsChecked != null && Perjantai.IsChecked.Value)
    valitutPäivät = (int)Viikonpäivä.Perjantai | valitutPäivät;
if (Lauantai.IsChecked != null && Lauantai.IsChecked.Value)
    valitutPäivät = (int)Viikonpäivä.Lauantai | valitutPäivät;
if (Sunnuntai.IsChecked != null && Sunnuntai.IsChecked.Value)
    valitutPäivät = (int)Viikonpäivä.Sunnuntai | valitutPäivät;

Tässä esimerkissä käytetään viikonpäiville seuraavaa enumia

public enum Viikonpäivä
{
    Maanantai = 1,
    Tiistai = 2,
    Keskiviikko = 4,
    Torstai = 8,
    Perjantai = 16,
    Lauantai = 32,
    Sunnuntai = 64
}

Päivämäärän valinta tarkistetaan haetaan muuttujasta ja-operaattorin avulla ja asetetaan CheckBoxeihin

int valitutPäivät = 45; // ma, ke, to ja la

if ((valitutPäivät & (int)Viikonpäivä.Maanantai) != 0)
    Maanantai.IsChecked = true;
if ((valitutPäivät & (int)Viikonpäivä.Tiistai) != 0)
    Tiistai.IsChecked = true;
if ((valitutPäivät & (int)Viikonpäivä.Keskiviikko) != 0)
    Keskiviikko.IsChecked = true;
if ((valitutPäivät & (int)Viikonpäivä.Torstai) != 0)
    Torstai.IsChecked = true;
if ((valitutPäivät & (int)Viikonpäivä.Perjantai) != 0)
    Perjantai.IsChecked = true;
if ((valitutPäivät & (int)Viikonpäivä.Lauantai) != 0)
    Lauantai.IsChecked = true;
if ((valitutPäivät & (int)Viikonpäivä.Sunnuntai) != 0)
    Sunnuntai.IsChecked = true;

Mielestäni yhden muuttujan käyttäminen usean boolean muuttujan sijaan säästää tilaa, nopeuttaa tiedonsiirtoa ja joissain tapauksissa selkiyttää koodia. Tosin kielen toimintaa ja rakennetta pitää tuntea hieman enemmän. Toinen vaihtoehto tässä tapauksessa olisi käyttää seitsemään boolean muuttujaa ja sijoittaa tieto niiden kautta.

Mikäli kaikki tämä tapahtuu sovelluksen sisäisesti, niin toteutustavalla ei ole suurta merkitystä. Jos kuitenkin joudutaan siirtämään tietoa netin ylitse, niin asialla on merkitystä. Sovelluksen toiminnan kannalta hitain operaatio on tiedon siirtäminen netin ylitse. Seuraavaksi tulee levyoperaatiot ja nopeimpia toimintoja ovat sovelluksen sisäiset tapahtumat.

Bittioperaatioden käyttäminen tiedon tiivistämiseen vähentää siirretyn datan määrää ja toimii siinä hyvin.

Katso myös

Oheessa muutamia linkkejä, joiden takaa löytyy eri tavoin selitettynä miten bittioperaatiot toimivat. Toisissa käydään hyvin perusteellisesti asioita läpi ja toisissa painotetaan enemmän koodin toimintaa. Avaa muutama ja omaksu tiedot niistä, joista opit asian helpoimmin.

Post Navigation