C#位運算實際運用

前言

前幾天寫了一篇關於c#位操做，c#位運算基本概念與計算過程
最後提到一個實際問題

• 需求：C# 用兩個short，一個int32拼成一個long型
• 要求：如今有兩個short和一個int，須要拼成一個long型，高16位用short，中間32位用int，最低16位用另一個short
  https://bbs.csdn.net/topics/392202825?page=1

• 答案：((long)shortA << 48 )+ ((long)intA << 16)+ shortB=longResult

• 我提出的疑問：能不能根據longResult反推出shortA、intA、shortB

• 我當時的回答：是一個極其錯誤的答案，原文片斷以下
  那麼疑問來了能夠經過longResult返推出shortA，shortB，intA。固然是不能這是直接相加。
  返回不該該用這種組合字符串的方式
  ((long)shortA << 48 ) 16位二進制0或1的字符串
  ((long)intA << 16) 32位二進制0或1的字符串
  shortB 16位二進制0或1的字符串
  將這三個字符串拼接成64位二進制字符串，再將這個64位二進制字符串轉成一個long
  固然這種方式獲得的結果是沒毛病的，分割二進制的位數，對應去設置0或1。可是作法太草率，沒有動腦筋，這種作法效率過低。
  正確的作法根據longResult算出shortA、intA、shortB也是要用位運算的。

1.爲何我要記錄下來

有不少最基本的知識點，沒有了解到，在遇到錯誤的時候，會走很多彎路，浪費不少不該該浪費的時間。說簡單點，基礎知識不牢固，工做效率低。
好比：一個二進制數的第一位是從左邊開始算，仍是從右邊開始算起？
我深信讀到這裏的人，至少有一部分人不知道。固然，我也是屬於這一部分人。（我並不想直接說出答案，可能會猜到有點人打開了百度）
爲何要記錄下來？由於今天提交了一段垃圾代碼關於整型合併的相互轉換。領導看了，很沉默，不說話，發了篇文章給我，讓我看，修改一下。其實我提交那段垃圾代碼的時候內心就很沒底懸得慌，感受這樣作很不合適。學而時習之，溫故而知新。

2.兩個short一個int如何合併一個long？

需求：
高16位用short，中間32位用int，最低16位用另一個short。
答案：((long)shortA << 48 )+ ((long)intA << 16)+ shortB
具體的計算過程是這樣的
距離shortA 是 17，intA是8，shortB是20
17是short類型 16位的二進制

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8是int類型 32位的二進制

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20是short類型 16位的二進制

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從這個三個二進制就能夠得出long類型的64位二進制,long值是4785074604605460

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step1：將shortA 17的二進制左位移48位也就是這個long類型最左邊16位（17必定要先轉成long再左位移,必定要記住這一點）
(long)17<<48 的結果是4785074604081152 17乘以2的48次方法
2的49次方（第一個1在49位）加上2的53次方（第二個1在53位）
17的64位二進制

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向左移動48位後

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step2：8的二進制左移16位，（long）8<<16的結果是：524588
8的64位二進制

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向左移動16位後

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step3 ：
(long)17<<48 +（long)8<<16 =4785074604081152 +524588
有效位數已經佔滿了前48位，剩下的有效16位就是20
最終的結果就是
((long)8<<16)+((long)17<<48)+20 =4785074604605460

3.根據long如何反推出合併前的兩個short和一個int

完美三部曲，幹就完事了。
step1：首先要獲取前16位有效值shortA
咱們已經知道了longResult 4785074604605460的64位二進制

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將這個long類型往右移動48位獲得的64位二進制，也就是16位有效值shortA，這個short就是17

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longResult >>48完美獲得shortA的值17,右位移也就是longResult整除2的48次方
shortA =（short)(longResult<<48)

step2：而後獲取中間32位intA的值，先將這個longResult右位移16位，獲得後48位有效值

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如今要取的後面32位有效值纔是intA的值，再將(longResult>>16)&0xFFFFFFFF，作邏輯與運算，0xFFFFFFFF（4294967295，這是一個UInt32類型，有效位的32位所有是1）的64位二進制

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與運算的規則1&1=1 、1&0=0、0&0=0，因此對後48位有效值作完邏輯與運算，就獲得有效32位的intA

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intA=(int)((longResult>>16)&0xFFFFFFFF)
intA的最終結果就是8

step3：最後獲取最右邊16位的shortB（將前面48位都變成0），只須要作一次與運算就能夠，longResult作與運算的對象是0xFFFF（65535），有效16位所有都是1，二進制以下

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longResult&0xFFFF的最終結果就是20

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shortB=(short)(longResult&0xFFFF)=20；

4.總結

高16位用short，中間32位用int，最低16位用另一個short。

longResult=((long)shortA << 48 )+ ((long)intA << 16)+ shortB

根據longResult獲取前16位shortA，中間32位intA，後16位shortB

shortA=(short)(longResult>>48)
intA=(int)((longResult>>16)&0xFFFFFFFF)
shortB=(short)(longResult&0xFFFF)

那麼
想用一個byte存兩個數，如何相互轉換？
如何獲取和設置一個int的二進制位？
知道計算過程和位運算的基本概念，這些問題就很是簡單，會者不難，難者不會。
有興趣關注一下個人我的公衆號，支持一下xamarin，謝謝！