バイトから特定のビットを取得する

1バイト、具体的には、別のデバイスから送信されたUDPを介して受信したバイト配列から1バイトです。このバイトは、デバイス内の8つのリレーのオン/オフ状態を格納します。

上記のバイトの特定のビットの値を取得するにはどうすればよいですか？理想的には、拡張メソッドが最もエレガントに見え、ブール値を返すことが私にとって最も理にかなっています。

public static bool GetBit(this byte b, int bitNumber)
{
    //black magic goes here
}

簡単です。ビットごとのANDを使用して、数値を値2 ^ bitNumberと比較します。これは、ビットシフトによって安価に計算できます。

//your black magic
var bit = (b & (1 << bitNumber-1)) != 0;

編集：説明のない同様の答えがたくさんあるので、もう少し詳細を追加するには：

ビットごとのANDは、各数値をビットごとに比較し、AND結合を使用して、その場所の最初のビットと2番目のビットの両方が設定されたビットの組み合わせである数値を生成します。以下は、ビットごとのANDの演算を示す「ニブル」内のAND論理の論理行列です。

  0101
& 0011
  ----
  0001 //Only the last bit is set, because only the last bit of both summands were set

あなたの場合、私たちはあなたが渡した数を、あなたが探したいビットだけがセットされている数と比較します。あなたが4番目のビットを探しているとしましょう：

  11010010
& 00001000
  --------
  00000000 //== 0, so the bit is not set

  11011010
& 00001000
  --------
  00001000 //!= 0, so the bit is set

比較する数値を生成するためのビットシフトは、まさにそのように聞こえます。ビットのセットとして表される数値を受け取り、それらのビットを特定の数の場所で左または右にシフトします。これらは2進数であり、各ビットは右側のビットよりも2のべき乗が大きいため、左側へのビットシフトは、シフトされる各場所で1倍の数に相当し、数値を乗算するのと同じです。 2 ^ x。あなたの例では、4番目のビットを探して、以下を実行します。

       1 (2^0) << (4-1) ==        8 (2^3)
00000001       << (4-1) == 00001000

これで、それがどのように行われ、低レベルで何が起こっているのか、なぜ機能するのかがわかりました。

Joshの回答を読んで理解するのは良いことですが、おそらく、この目的のためにMicrosoftが提供するクラスSystem.Collections.BitArrayを使用するほうが楽でしょう 。これは、.NET Frameworkのすべてのバージョンで利用できます。

この

public static bool GetBit(this byte b, int bitNumber) {
   return (b & (1 << bitNumber)) != 0;
}

そうすべきだと思います。

それを行う別の方法:)

return ((b >> bitNumber) & 1) != 0;

これは0.1ミリ秒よりも速く動作します。

return (b >> bitNumber) & 1;

OPが示唆するようにBitArrayクラスを使用し、拡張メソッドを作成する：

public static bool GetBit(this byte b, int bitNumber)
{
    System.Collections.BitArray ba = new BitArray(new byte[]{b});
    return ba.Get(bitNumber);
}

これを試して：

return (b & (1 << bitNumber))>0;

この方法では、別のバイトをビットごとのANDとともに使用して、ターゲットビットをマスクします。

ここでのクラスの規則を使用しました。「0」が最上位ビット、「7」が最小ビットです。

public static class ByteExtensions
{
    // Assume 0 is the MSB andd 7 is the LSB.
    public static bool GetBit(this byte byt, int index)
    {
        if (index < 0 || index > 7)
            throw new ArgumentOutOfRangeException();

        int shift = 7 - index;

        // Get a single bit in the proper position.
        byte bitMask = (byte)(1 << shift);

        // Mask out the appropriate bit.
        byte masked = (byte)(byt & bitMask);

        // If masked != 0, then the masked out bit is 1.
        // Otherwise, masked will be 0.
        return masked != 0;
    }
}

以下のコードを試してください。他の投稿との違いは、マスク（field）を使用して複数のビットを設定/取得できることです。4番目のビットのマスクは、たとえば1 << 3、または0x10にすることができます。

    public int SetBits(this int target, int field, bool value)
    {
        if (value) //set value
        {
            return target | field;
        }
        else //clear value
        {
            return target & (~field);
        }
    }

    public bool GetBits(this int target, int field)
    {
        return (target & field) > 0;
    }

**例**

        bool is_ok = 0x01AF.GetBits(0x10); //false
        int res = 0x01AF.SetBits(0x10, true);
        is_ok = res.GetBits(0x10);  // true

[Flags]
enum Relays : byte
{
    relay0 = 1 << 0,
    relay1 = 1 << 1,
    relay2 = 1 << 2,
    relay3 = 1 << 3,
    relay4 = 1 << 4,
    relay5 = 1 << 5,
    relay6 = 1 << 6,
    relay7 = 1 << 7
}

public static bool GetRelay(byte b, Relays relay)
{
    return (Relays)b.HasFlag(relay);
}