C# 将类别存储在一个值中 - 位掩码答案

【问题标题】：C# Storing categories in a value - BitmasksC# 将类别存储在一个值中 - 位掩码
【发布时间】：2023-03-15 01:57:01
【问题描述】：

我正在开发具有某些类别的应用程序。目的是将类别存储在一个值中。
首先，我选择将它们存储在一个 int 中。
类别 : 0, 1, 2, 3...
然后我做一个位掩码操作来查找选择了哪个类别。
但问题是我不能存储超过 31 个类别是这个 int。

有没有办法制作这样的系统？我不想扔无限数量的类别，但可能超过 64 个。
目标语言是 C#，但任何其他解决方案都可以。

非常感谢！

【问题讨论】：

如果int 太小，您可以使用byte[]...

标签： c# bit-manipulation bitmask

【解决方案1】：

考虑使用System.Collections.BitArray，它是一个任意长度的位数组。您可以进行交集 (AND)、并集 (OR) 和补集 (NOT)。

您现在可以拥有超过 32 个以整数为键的类别：

public static class Categories
{
   public const int Category1 = 1;
   public const int Category2 = 2;
    //...
   public const int Category3123 = 3123;
   public const int Max = 5000;
}

BitArray myBitset = new BitArray((int)Categories.Max);
myBitSet.Set(Categories.Category1);
myBitSet.Set(Categories.Category4);

我使用整数而不是枚举来避免在使用 BitArray 时必须将所有强制转换为整数，但显然您可以将它们封装在一个处理类别的类中。

【讨论】：

感谢您的出色回答！是否可以将 BitArray 存储在数据库中？
您必须将位提取为字节数组： var array = new byte[(Categories.Max + 7)/8]; x.CopyTo(数组, 0);然后将字节数组保存到 BINARY 或 VARBINARY 字段。

【解决方案2】：

我不确定我是否正确理解了您的问题，所以这里有 2 个答案：

如果您想对一个对象进行分类，但它一次只能保存一个一个类别，您可以完美地选择只将类别编号存储在 int 中 - 无需位掩码。

如果您想要存储对于给定对象应该 all 为真或假的不同标志/类别/选项，那么您应该使用更长的位掩码。 bools 数组 是个好主意 - 无需进行位操作来获取和设置值，我很确定编译器会尽力优化空间使用（你知道单个 bool 变量实际上是一个字节，但我假设如果您创建许多 bool 变量，它们实际上会被塞进尽可能少的空间。）无论如何，您始终可以选择 自己的实现 long，即 64 位，甚至 BigInteger - 无限位数，您只需最初将其设置为 1*10^x，其中 x 是您想要访问的最大位位置的数量。

【讨论】：

目的是存储多个类别，所以我认为BitArray就像John说的那样很好。

【解决方案3】：

如果你这样定义你的类别：

public enum Categories
{
    Category1 = 0x0001,
    Category2 = 0x0002,
    Category3 = 0x0004,
    Category4 = 0x0008,
    Category5 = 0x000F,
    Category6 = 0x0010,
    Category7 = 0x0020,
    Category8 = 0x0040,
    // etc...
}

然后你可以像这样使用它们：

var myCategories = Categories.Category1 | Categories.Category4;

if(myCategories | Categories.Category1 > 0)
{
    // do something for category 1....
}

【讨论】：

【解决方案4】：

为什么在这里使用位掩码？存储效率是否存在首要问题？否则，只需使用您的类别中的 HashSet。

从概念上讲，位集和常规集容器是相同的，位集只是具有特殊性能特征的特定实现。

【讨论】：