A VB.NET közvetlenül nem támogatja a bitszintű műveleteket. Az 1.1-es keretrendszer (VB.NET 2003) bevezette a bitváltó operátorokat (<< és >>), de nincs elérhető általános célú módszer az egyes bitek kezelésére. Bit műveletek tud nagyon hasznos lehet. Előfordulhat, hogy a programnak interfészbe kell lépnie egy másik rendszerrel, amely bit manipulációt igényel. De ezen kívül nagyon sok trükköt lehet elvégezni az egyes bitek használatával. Ez a cikk azt vizsgálja meg, hogy mit lehet tenni a bit manipulációval a VB.NET használatával.
Meg kell értened bitmennyiségű operátorok bármi más előtt. A VB.NET-ben ezek a következők:
- És
- Vagy
- xor
- Nem
A bitwise egyszerűen azt jelenti, hogy a műveleteket két bináris számra is lehet elvégezni, apránként. A Microsoft használja igazságtáblák bit bit műveletek dokumentálására. Az igazságtábla És jelentése:
1. bit 2. bit eredmény
1 1 1
1 0 0
0 1 0
0 0 0
Az iskolámban tanítottak Karnaugh ehelyett térképeket. A mind a négy művelet Karnaugh térképét az alábbi ábra mutatja.
Kattintson ide az ábra megjelenítéséhez
A visszatéréshez kattintson a böngésző Vissza gombjára
Íme egy egyszerű példa a És művelet két, négy bites bináris számokkal:
Az eredmény 1100 És 1010 értéke 1000.
Azért, mert 1 És 1 1 (az első bit) és a többi 0.
Először vessünk egy pillantást a bit műveletekre vannak közvetlenül támogatja a VB.NET: kicsit változó. Bár elérhető mind a bal, mind a jobb váltás, ugyanúgy működnek, így csak a bal és a bal műszakról lesz szó. A bitváltást leggyakrabban a kriptográfia, a képfeldolgozás és a kommunikáció során használják.
A VB.NET kicsit változó műveletei ...
- Csak a négy típusú egész számmal dolgozzon: Byte, Rövid, Egész számés Hosszú
- Vannak számtan váltó műveletek. Ez azt jelenti, hogy az eredmény vége mentén eltolódott biteket eldobják, és a másik végén nyitott bitpozíciókat nullára állítják. Az alternatívát kör alakú bitváltásnak nevezzük, és az egyik végén elmozdult biteket egyszerűen hozzáadjuk a másikhoz. A VB.NET nem támogatja a körkörös bitváltást. Ha szüksége van rá, akkor régimódi módon kell kódolnia: szorozva vagy osztva 2-del.
- Soha ne generáljon túlcsordulási kivételt. A VB.NET gondoskodik az esetleges problémákról, és megmutatom, mit jelent ez. Mint már megjegyeztük, kódolhatja saját biteltolódását 2-szer való szorzással vagy osztással, de ha a "kódolja a saját" megközelítését, meg kell vizsgálnia a túlcsordulás kivételeit, amelyek a programot okozhatják összeomlik.
A szokásos bitváltó művelet így néz ki:
Dim StartingValue As egész szám = 14913080
Dim ValueAfterShift As Integer
ValueAfterShifting = StartingValue << 50
Szóval, ez a művelet a bináris értéket veszi fel 0000 0000 1110 0011 1000 1110 0011 1000 (14913080 az ekvivalens tizedes érték - vegye figyelembe, hogy ez csak 3 0 és 3 1 sorozat néhányszor megismételve), és 50 helyet balra tolja el. Mivel azonban egy egész szám csak 32 bit hosszú, az 50 hely elmozdítása értelmetlen. A VB.NET megoldja ezt a problémát álcázás az eltolódás egy standard értékkel, amely megegyezik a használt adattípussal. Ebben az esetben, ValueAfterShifting egy Egész szám tehát a maximálisan eltolható 32 bit. A szokásos maszkérték, amely működik, 31 decimális vagy 11111.
álcázás azt jelenti, hogy az érték, ebben az esetben 50, a Ésa maszkkal. Ez megadja azt a maximális bitszámot, amelyet az adott adattípusra ténylegesen eltolhatunk.
Decimálisan:
50 és 31 jelentése 18 - Az eltolható bit maximális száma
Valójában sokkal értelmesebb a bináris. A magas sorrendű biteket, amelyeket nem lehet használni a váltáshoz, egyszerűen eltávolítják.
110010 és 11111 jelentése 10010
A kódrészlet végrehajtásakor az eredmény 954204160, vagy binárisan: 0011 1000 1110 0000 0000 0000 0000 0000. Az első bináris szám bal oldalán lévő 18 bit eltolódik, a jobb oldalon lévő 14 bit pedig balra tolódik el.
A eltolódó bitek másik nagy problémája az, ami történik, ha az eltolás helyek száma negatív szám. Használjuk a -50 bitszámot a váltáshoz, és nézzük meg, mi történik.
ValueAfterShifting = StartingValue << -50
Amikor ez a kódrészlet végrehajtásra kerül, -477233152 vagy 1110 0011 1000 1110 0000 0000 0000 0000 karaktert kapunk binárisan. A szám eltolódott 14 hely maradt. Miért 14? A VB.NET feltételezi, hogy a helyek száma egy alá nem írt egész szám, és egy És művelet ugyanazzal a maszkkal (egész számokra 31).
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100 1110
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1111
(És)
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1110
Az 1110 számú bináris érték tizedesjegyű. Vegye figyelembe, hogy ez a pozitív 50 hely eltolódásának ellentéte.
A következő oldalon továbblépünk más bitműveletekre, kezdve Xor titkosítás!
Megemlítettem, hogy a bit műveletek egyik felhasználása a titkosítás. Az Xor titkosítás népszerű és egyszerű módszer a fájl "titkosítására". A nagyon egyszerű titkosítás a VB.NET használatával című cikkemben megmutatom neked, hogyan lehet string-manipulációt használni. De az Xor titkosítás olyan általános, hogy érdemes legalább magyarázatot adni.
A szöveges karakter titkosítása azt jelenti, hogy le kell fordítani egy másik szöveges karakterláncra, amelynek nincs egyértelmű összefüggése az elsővel. Szüksége van arra is, hogy újra dekódolja. Az Xor titkosítás lefordítja a karakterlánc minden karakterének bináris ASCII kódját egy másik karakterre az Xor művelettel. A fordítás elvégzéséhez szükség van egy másik számra, amelyet használni kell az Xor-ban. Ezt a második számot kulcsnak hívják.
Az Xor titkosítást "szimmetrikus algoritmusnak" nevezzük. Ez azt jelenti, hogy a titkosítási kulcsot dekódolási kulcsként is használhatjuk.
Használjuk az "A" kulcsot, és titkosítsuk az "Alap" szót. Az "A" ASCII kódja:
0100 0001 (65 decimális)
A Basic ASCII kódja:
B - 0100 0010
a - 0110 0001
s - 0111 0011
i - 0110 1001
c - 0110 0011
Az xor ezek mindegyike:
0000 0011 - 3. tizedes
0010 0000 - 32. számú tizedes
0011 0010 - 50 decimális
0010 1000 - 40 tizedes
0010 0010 - 34 decimális
Ez a kis rutin elvégzi a trükköt:
- Xor titkosítás -
Dim i as Short
ResultString. Szöveg = ""
Dim KeyChar egész számként
KeyChar = Asc (EncryptionKey. Szöveg)
I = 1 esetén Len (InputString. Szöveg)
ResultString. Szöveg & = _
Chr (KeyChar Xor _
Asc (Közép (InputString. I., 1.) szöveg)
Következő
Az eredmény az ábrán látható:
Kattintson ide az ábra megjelenítéséhez
A visszatéréshez kattintson a böngésző Vissza gombjára
A titkosítás megfordításához csak másolja be és illessze be a karakterláncot az Eredmény szövegdobozából vissza a karakterlánc szövegdobozába, majd kattintson újra a gombra.
Egy másik példa arra, amit bit bit-operátorokkal lehet megtenni, ha két egész számot cserél anélkül, hogy egy harmadik változót ideiglenes tárolás céljából bejelentett volna. Ez az a fajta dolog, amelyet évekkel ezelőtt tettek a közgyűlés nyelvi programjain. Most nem túl hasznos, de lehet, hogy egy nap fogadást nyer, ha talál valakit, aki nem hiszi, hogy meg tudja csinálni. Mindenesetre, ha még mindig kérdése van hogyan xor működik, ezen keresztül dolgozva pihentetni kell őket. Íme a kód:
Dim FirstInt egész számként
Dim SecondInt egész számként
FirstInt = CInt (FirstIntBox. Szöveg)
SecondInt = CInt (SecondIntBox. Szöveg)
FirstInt = FirstInt Xor SecondInt
SecondInt = FirstInt Xor SecondInt
FirstInt = FirstInt Xor SecondInt
ResultBox. Szöveg = "Első egész szám:" & _
FirstInt. ToString & "-" & _
"Második egész:" & _
SecondInt. toString
És itt van a működő kód:
Kattintson ide az ábra megjelenítéséhez
A visszatéréshez kattintson a böngésző Vissza gombjára
Pontosan kitalálva, hogy ez miért működik, mint „gyakorlat a hallgató számára”.
A következő oldalon eléri a célt: Általános bitmanipuláció
Bár ezek a trükkök szórakoztatók és oktatók, még mindig nem helyettesítik az általános bitmanipulációt. Ha valóban lejut a bitek szintjére, akkor azt akarja, hogy megvizsgálja az egyes biteket, beállítsa őket, vagy megváltoztassa. Ez az igazi kód, amely hiányzik a .NET-ből.
Lehet, hogy hiányzik az, hogy nem olyan nehéz alprogramokat írni, amelyek ugyanazt a dolgot hajtják végre.
Ennek egyik tipikus oka, hogy megtartja azt, amit néha a-nak hívnak zászló byte. Egyes alkalmazások, különösen az alacsony szintű nyelveken írt alkalmazások, mint például az összeszerelő, nyolc logikai zászlót tartanak egyetlen bájtban. Például egy 6502 processzor chip állapotregisztere ezeket az információkat egyetlen 8 bites byte-ban tárolja:
7. bit. Negatív zászló
6. bit. Túlcsordulás zászló
5. bit. Felhasználatlan
4. bit. Break zászló
3. bit. Tizedes zászló
2. bit. Megszakítás-letiltás jelző
1. bit. Zéró zászló
0. bit. Hordozza a zászlót
(a Wikipedia-ból)
Ha a kódodnak ilyen típusú adatokkal kell működnie, akkor általános célú bit-manipulációs kódra van szüksége. Ez a kód elvégzi a munkát!
'A ClearBit Sub törli az 1-es, n-es bitet
'(MyBit) egész szám (MyByte).
Sub ClearBit (ByRef MyByte, ByVal MyBit)
Dim BitMask As Int16
'Készítsen egy bitmaszt a 2-től n-edikig a power bitkészlettel:
BitMask = 2 ^ (MyBit - 1)
'Tisztítsa meg az n. Bit:
MyByte = MyByte, és nem a BitMask
Befejezés Sub
'Az ExamineBit funkció igaz vagy hamis eredményt ad vissza
'az 1 alapú, n. bit értékétől függően (MyBit)
egész szám (MyByte).
Az ExamineBit (ByVal MyByte, ByVal MyBit) funkció logikai értékként
Dim BitMask As Int16
BitMask = 2 ^ (MyBit - 1)
ExamineBit = ((MyByte és BitMask)> 0)
Vége funkció
'A SetBit Sub beállítja az 1-es, n-es bitet
'(MyBit) egész szám (MyByte).
Sub SetBit (ByRef MyByte, ByVal MyBit)
Dim BitMask As Int16
BitMask = 2 ^ (MyBit - 1)
MyByte = MyByte vagy BitMask
Befejezés Sub
'A ToggleBit Sub megváltoztatja az állapotot
'az 1 alapú, n. bitből (MyBit)
egész szám (MyByte).
Sub ToggleBit (ByRef MyByte, ByVal MyBit)
Dim BitMask As Int16
BitMask = 2 ^ (MyBit - 1)
MyByte = MyByte Xor BitMask
Befejezés Sub
A kód bemutatására ez a rutin hívja fel (a Click Sub kódolása alatt nem szerepelnek paraméterek):
Privát Sub ExBitCode_Click (...
Dim Byte1, Byte2 mint Byte
Dim MyByte, MyBit
Dim StatusOfBit as Boolean
Dim SelectedRB mint karakterlánc
StatusLine. Szöveg = ""
SelectedRB = GetCheckedRadioButton (Me) .Name
Byte1 = ByteNum. Szöveg 'Bit-jelzőkké konvertálható szám
Byte2 = BitNum. Szöveg: Váltható bit
'Az alábbiak szerint kitörli a magas rendű bájtot, és csak a
'alacsony rendelési bájt:
MyByte = Byte1 és & HFF
MyBit = Byte2
Válassza a Case SelectedRB lehetőséget
"ClearBitButton" eset
ClearBit (MyByte, MyBit)
StatusLine. Szöveg = "Új byte:" & MyByte
"ExamineBitButton" eset
StatusOfBit = ExamineBit (MyByte, MyBit)
StatusLine. Szöveg = "Bit" & MyBit & _
"" és StatusOfBit
"SetBitButton" eset
SetBit (MyByte, MyBit)
StatusLine. Szöveg = "Új byte:" & MyByte
"ToggleBitButton" eset
ToggleBit (MyByte, MyBit)
StatusLine. Szöveg = "Új byte:" & MyByte
Választás befejezése
Befejezés Sub
GetCheckedRadioButton privát funkció (_
ByVal szülő mint vezérlő) _
Mint RadioButton
Dim FormControl mint vezérlő
Dim RB As RadioButton
Minden szülői FormControl esetében. Controls
Ha a FormControl. A GetType () a GetType (RadioButton), majd
RB = DirectCast (FormControl, RadioButton)
Ha az RB.Checked, akkor térjen vissza az RB-re
Vége If
Következő
Semmit sem ad vissza
Vége funkció
A működésben lévő kód így néz ki:
Kattintson ide az ábra megjelenítéséhez
A visszatéréshez kattintson a böngésző Vissza gombjára