System.Byte 構造体

注

この記事では、この API のリファレンスドキュメントに補足的な解説を提供します。

Byte は、0 ( Byte.MinValue 定数で表される) から 255 ( Byte.MaxValue 定数で表される) までの範囲の値を持つ符号なし整数を表す不変の値型です。 .NET には、-128 から 127 までの範囲の値を表す符号付き 8 ビット整数値型 ( SByte) も含まれています。

Byte 値をインスタンス化する

Byte値は、いくつかの方法でインスタンス化できます。

Byte変数を宣言し、Byteデータ型の範囲内にあるリテラル整数値を割り当てることができます。次の例では、2 つの Byte 変数を宣言し、この方法で値を割り当てます。
```
byte value1 = 64;
byte value2 = 255;
```
```
let value1 = 64uy
let value2 = 255uy
```
```
Dim value1 As Byte = 64
Dim value2 As Byte = 255
```

バイト以外の数値をバイトに割り当てることができます。これは縮小変換であるため、C# と F# のキャスト演算子、または visual Basic の変換メソッド ( Option Strict がオンの場合) が必要です。バイト以外の値が小数部を含む Single、 Double、または Decimal 値である場合、その小数部の処理は、変換を実行するコンパイラによって異なります。次の例では、複数の数値を Byte 変数に割り当てます。

int int1 = 128;
try
{
    byte value1 = (byte)int1;
    Console.WriteLine(value1);
}
catch (OverflowException)
{
    Console.WriteLine($"{int1} is out of range of a byte.");
}

double dbl2 = 3.997;
try
{
    byte value2 = (byte)dbl2;
    Console.WriteLine(value2);
}
catch (OverflowException)
{
    Console.WriteLine($"{dbl2} is out of range of a byte.");
}
// The example displays the following output:
//       128
//       3

let int1 = 128
try
    let value1 = byte int1
    printfn $"{value1}"
with :? OverflowException ->
    printfn $"{int1} is out of range of a byte."

let dbl2 = 3.997
try
    let value2 = byte dbl2
    printfn $"{value2}"
with :? OverflowException ->
    printfn $"{dbl2} is out of range of a byte."

// The example displays the following output:
//       128
//       3

Dim int1 As Integer = 128
Try
    Dim value1 As Byte = CByte(int1)
    Console.WriteLine(value1)
Catch e As OverflowException
    Console.WriteLine("{0} is out of range of a byte.", int1)
End Try

Dim dbl2 As Double = 3.997
Try
    Dim value2 As Byte = CByte(dbl2)
    Console.WriteLine(value2)
Catch e As OverflowException
    Console.WriteLine("{0} is out of range of a byte.", dbl2)
End Try
' The example displays the following output:
'       128
'       4

Convert クラスのメソッドを呼び出して、サポートされている任意の型をByte値に変換できます。これは、 Byte が IConvertible インターフェイスをサポートしているためです。次の例は、 Int32 値の配列から Byte 値への変換を示しています。

int[] numbers = { Int32.MinValue, -1, 0, 121, 340, Int32.MaxValue };
byte result;
foreach (int number in numbers)
{
    try
    {
        result = Convert.ToByte(number);
        Console.WriteLine($"Converted the {number.GetType().Name} value {number} to the {result.GetType().Name} value {result}.");
    }
    catch (OverflowException)
    {
        Console.WriteLine($"The {number.GetType().Name} value {number} is outside the range of the Byte type.");
    }
}
// The example displays the following output:
//       The Int32 value -2147483648 is outside the range of the Byte type.
//       The Int32 value -1 is outside the range of the Byte type.
//       Converted the Int32 value 0 to the Byte value 0.
//       Converted the Int32 value 121 to the Byte value 121.
//       The Int32 value 340 is outside the range of the Byte type.
//       The Int32 value 2147483647 is outside the range of the Byte type.

let numbers = [| Int32.MinValue; -1; 0; 121; 340; Int32.MaxValue |]
for number in numbers do
    try
        let result = Convert.ToByte number
        printfn $"Converted the {number.GetType().Name} value {number} to the {result.GetType().Name} value {result}."
    with :? OverflowException ->
        printfn $"The {number.GetType().Name} value {number} is outside the range of the Byte type."
// The example displays the following output:
//       The Int32 value -2147483648 is outside the range of the Byte type.
//       The Int32 value -1 is outside the range of the Byte type.
//       Converted the Int32 value 0 to the Byte value 0.
//       Converted the Int32 value 121 to the Byte value 121.
//       The Int32 value 340 is outside the range of the Byte type.
//       The Int32 value 2147483647 is outside the range of the Byte type.

Dim numbers() As Integer = {Int32.MinValue, -1, 0, 121, 340, Int32.MaxValue}
Dim result As Byte
For Each number As Integer In numbers
    Try
        result = Convert.ToByte(number)
        Console.WriteLine("Converted the {0} value {1} to the {2} value {3}.",
                      number.GetType().Name, number,
                      result.GetType().Name, result)
    Catch e As OverflowException
        Console.WriteLine("The {0} value {1} is outside the range of the Byte type.",
                      number.GetType().Name, number)
    End Try
Next
' The example displays the following output:
'       The Int32 value -2147483648 is outside the range of the Byte type.
'       The Int32 value -1 is outside the range of the Byte type.
'       Converted the Int32 value 0 to the Byte value 0.
'       Converted the Int32 value 121 to the Byte value 121.
'       The Int32 value 340 is outside the range of the Byte type.
'       The Int32 value 2147483647 is outside the range of the Byte type.

ParseまたはTryParseメソッドを呼び出して、Byte値の文字列形式をByteに変換できます。文字列には、10 進数または 16 進数を含めることができます。次の例は、10 進文字列と 16 進文字列の両方を使用した解析操作を示しています。

string string1 = "244";
try
{
    byte byte1 = Byte.Parse(string1);
    Console.WriteLine(byte1);
}
catch (OverflowException)
{
    Console.WriteLine($"'{string1}' is out of range of a byte.");
}
catch (FormatException)
{
    Console.WriteLine($"'{string1}' is out of range of a byte.");
}

string string2 = "F9";
try
{
    byte byte2 = Byte.Parse(string2,
                            System.Globalization.NumberStyles.HexNumber);
    Console.WriteLine(byte2);
}
catch (OverflowException)
{
    Console.WriteLine($"'{string2}' is out of range of a byte.");
}
catch (FormatException)
{
    Console.WriteLine($"'{string2}' is out of range of a byte.");
}
// The example displays the following output:
//       244
//       249

let string1 = "244"
try
    let byte1 = Byte.Parse string1
    printfn $"{byte1}" 
with
| :? OverflowException ->
    printfn $"'{string1}' is out of range of a byte."
| :? FormatException ->
    printfn $"'{string1}' is out of range of a byte."

let string2 = "F9"
try
    let byte2 = Byte.Parse(string2, System.Globalization.NumberStyles.HexNumber)
    printfn $"{byte2}"
with
| :? OverflowException ->
    printfn $"'{string2}' is out of range of a byte."
| :? FormatException ->
    printfn $"'{string2}' is out of range of a byte."

// The example displays the following output:
//       244
//       249

Dim string1 As String = "244"
Try
    Dim byte1 As Byte = Byte.Parse(string1)
    Console.WriteLine(byte1)
Catch e As OverflowException
    Console.WriteLine("'{0}' is out of range of a byte.", string1)
Catch e As FormatException
    Console.WriteLine("'{0}' is out of range of a byte.", string1)
End Try

Dim string2 As String = "F9"
Try
    Dim byte2 As Byte = Byte.Parse(string2,
                           System.Globalization.NumberStyles.HexNumber)
    Console.WriteLine(byte2)
Catch e As OverflowException
    Console.WriteLine("'{0}' is out of range of a byte.", string2)
Catch e As FormatException
    Console.WriteLine("'{0}' is out of range of a byte.", string2)
End Try
' The example displays the following output:
'       244
'       249

バイト値に対して操作を実行する

Byte型は、加算、減算、除算、乗算、減算、否定、単項否定などの標準的な数学演算をサポートします。他の整数型と同様に、 Byte 型もビットごとの AND、 OR、 XOR、左シフト、および右シフト演算子をサポートします。

標準の数値演算子を使用して 2 つの Byte 値を比較したり、 CompareTo または Equals メソッドを呼び出したりできます。

また、 Math クラスのメンバーを呼び出して、数値の絶対値の取得、整数除算からの商と剰余の計算、2 つの整数の最大値または最小値の決定、数値の符号の取得、数値の丸めなど、さまざまな数値演算を実行することもできます。

バイトを文字列として表す

Byte型は、標準およびカスタムの数値書式指定文字列を完全にサポートします。 (詳細については、「書式設定の種類、標準の数値書式指定文字列、およびカスタム数値書式指定文字列」を参照してください)。ただし、最も一般的に、バイト値は 1 桁から 3 桁の値で表され、書式設定は追加されず、2 桁の 16 進数の値として表されます。

Byte値を、先頭にゼロがない整数文字列として書式設定するには、パラメーターなしのToString() メソッドを呼び出します。 "D" 書式指定子を使用すると、文字列形式に指定した数の先行ゼロを含めることもできます。 "X" 書式指定子を使用すると、 Byte 値を 16 進数の文字列として表すことができます。次の例では、これらの 3 つの方法で Byte 値の配列内の要素を書式設定します。

byte[] numbers = { 0, 16, 104, 213 };
foreach (byte number in numbers)
{
    // Display value using default formatting.
    Console.Write("{0,-3}  -->   ", number.ToString());
    // Display value with 3 digits and leading zeros.
    Console.Write(number.ToString("D3") + "   ");
    // Display value with hexadecimal.
    Console.Write(number.ToString("X2") + "   ");
    // Display value with four hexadecimal digits.
    Console.WriteLine(number.ToString("X4"));
}
// The example displays the following output:
//       0    -->   000   00   0000
//       16   -->   016   10   0010
//       104  -->   104   68   0068
//       213  -->   213   D5   00D5

let numbers = [| 0; 16; 104; 213 |]
for number in numbers do
    // Display value using default formatting.
    number.ToString()
    |> printf "%-3s  -->   "

    // Display value with 3 digits and leading zeros.
    number.ToString "D3"
    |> printf "%s   "
    
    // Display value with hexadecimal.
    number.ToString "X2"
    |> printf "%s   "
    
    // Display value with four hexadecimal digits.
    number.ToString "X4"
    |> printfn "%s"

// The example displays the following output:
//       0    -->   000   00   0000
//       16   -->   016   10   0010
//       104  -->   104   68   0068
//       213  -->   213   D5   00D5

Dim numbers() As Byte = {0, 16, 104, 213}
For Each number As Byte In numbers
    ' Display value using default formatting.
    Console.Write("{0,-3}  -->   ", number.ToString())
    ' Display value with 3 digits and leading zeros.
    Console.Write(number.ToString("D3") + "   ")
    ' Display value with hexadecimal.
    Console.Write(number.ToString("X2") + "   ")
    ' Display value with four hexadecimal digits.
    Console.WriteLine(number.ToString("X4"))
Next
' The example displays the following output:
'       0    -->   000   00   0000
'       16   -->   016   10   0010
'       104  -->   104   68   0068
'       213  -->   213   D5   00D5

Byte メソッドを呼び出し、メソッドの 2 番目のパラメーターとして base を指定することで、ToString(Byte, Int32)値をバイナリ、8 進数、10 進数、または 16 進数の文字列として書式設定することもできます。次の例では、このメソッドを呼び出して、バイト値の配列のバイナリ、8 進数、および 16 進数の表現を表示します。

byte[] numbers = { 0, 16, 104, 213 };
Console.WriteLine("{0}   {1,8}   {2,5}   {3,5}",
                  "Value", "Binary", "Octal", "Hex");
foreach (byte number in numbers)
{
    Console.WriteLine("{0,5}   {1,8}   {2,5}   {3,5}",
                      number, Convert.ToString(number, 2),
                      Convert.ToString(number, 8),
                      Convert.ToString(number, 16));
}
// The example displays the following output:
//       Value     Binary   Octal     Hex
//           0          0       0       0
//          16      10000      20      10
//         104    1101000     150      68
//         213   11010101     325      d5

let numbers = [| 0; 16; 104; 213 |]
printfn "%s   %8s   %5s   %5s" "Value" "Binary" "Octal" "Hex"
for number in numbers do
    printfn $"%5i{number}   %8s{Convert.ToString(number, 2)}   %5s{Convert.ToString(number, 8)}   %5s{Convert.ToString(number, 16)}"
                    
// The example displays the following output:
//       Value     Binary   Octal     Hex
//           0          0       0       0
//          16      10000      20      10
//         104    1101000     150      68
//         213   11010101     325      d5

Dim numbers() As Byte = {0, 16, 104, 213}
Console.WriteLine("{0}   {1,8}   {2,5}   {3,5}",
                "Value", "Binary", "Octal", "Hex")
For Each number As Byte In numbers
    Console.WriteLine("{0,5}   {1,8}   {2,5}   {3,5}",
                   number, Convert.ToString(number, 2),
                   Convert.ToString(number, 8),
                   Convert.ToString(number, 16))
Next
' The example displays the following output:
'       Value     Binary   Octal     Hex
'           0          0       0       0
'          16      10000      20      10
'         104    1101000     150      68
'         213   11010101     325      d5

10 進数以外のバイト値を操作する

個々のバイトを 10 進値として処理するだけでなく、バイト値を使用してビットごとの演算を実行したり、バイト配列を操作したり、バイト値のバイナリ表現または 16 進数表現を使用したりできます。たとえば、 BitConverter.GetBytes メソッドのオーバーロードは、各プリミティブデータ型をバイト配列に変換でき、 BigInteger.ToByteArray メソッドは BigInteger 値をバイト配列に変換します。

Byte 値は、符号ビットなしで、その大きさでのみ 8 ビットで表されます。これは、 Byte 値に対してビットごとの操作を実行する場合や、個々のビットを操作する場合に注意することが重要です。 2 つの 10 進数以外の値に対して数値、ブール値、または比較演算を実行するには、両方の値で同じ表現を使用する必要があります。

2 つの Byte 値に対して操作を実行すると、値は同じ表現を共有するため、結果は正確です。これは次の例で示されています。この例では、 Byte 値の最下位ビットをマスクして、偶数になるようにします。

using System;
using System.Globalization;

public class Example
{
   public static void Main()
   {
      string[] values = { Convert.ToString(12, 16),
                          Convert.ToString(123, 16),
                          Convert.ToString(245, 16) };

      byte mask = 0xFE;
      foreach (string value in values) {
         Byte byteValue = Byte.Parse(value, NumberStyles.AllowHexSpecifier);
         Console.WriteLine($"{byteValue} And {mask} = {byteValue & mask}");
      }
   }
}
// The example displays the following output:
//       12 And 254 = 12
//       123 And 254 = 122
//       245 And 254 = 244

open System
open System.Globalization

let values = 
    [ Convert.ToString(12, 16)
      Convert.ToString(123, 16)
      Convert.ToString(245, 16) ]

let mask = 0xFEuy
for value in values do
    let byteValue = Byte.Parse(value, NumberStyles.AllowHexSpecifier)
    printfn $"{byteValue} And {mask} = {byteValue &&& mask}"
                    

// The example displays the following output:
//       12 And 254 = 12
//       123 And 254 = 122
//       245 And 254 = 244

Imports System.Globalization

Module Example1
    Public Sub Main()
        Dim values() As String = {Convert.ToString(12, 16),
                                 Convert.ToString(123, 16),
                                 Convert.ToString(245, 16)}

        Dim mask As Byte = &HFE
        For Each value As String In values
            Dim byteValue As Byte = Byte.Parse(value, NumberStyles.AllowHexSpecifier)
            Console.WriteLine("{0} And {1} = {2}", byteValue, mask,
                           byteValue And mask)
        Next
    End Sub
End Module
' The example displays the following output:
'       12 And 254 = 12
'       123 And 254 = 122
'       245 And 254 = 244

一方、符号なしビットと符号付きビットの両方を使用する場合、ビットごとの演算は、 SByte 値が正の値に符号と大きさの表現を使用し、負の値に対して 2 の補数表現が使用されるため、複雑になります。意味のあるビットごとの演算を実行するには、値を 2 つの同等の表現に変換する必要があり、符号ビットに関する情報を保持する必要があります。次の例では、8 ビット符号付き値と符号なし値の配列のビット 2 と 4 をマスクします。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Globalization;

public struct ByteString
{
    public string Value;
    public int Sign;
}

public class Example1
{
    public static void Main()
    {
        ByteString[] values = CreateArray(-15, 123, 245);

        byte mask = 0x14;        // Mask all bits but 2 and 4.

        foreach (ByteString strValue in values)
        {
            byte byteValue = Byte.Parse(strValue.Value, NumberStyles.AllowHexSpecifier);
            Console.WriteLine($"{strValue.Sign * byteValue} ({Convert.ToString(byteValue, 2)}) And {mask} ({Convert.ToString(mask, 2)}) = {(strValue.Sign & Math.Sign(mask)) * (byteValue & mask)} ({Convert.ToString(byteValue & mask, 2)})");
        }
    }

    private static ByteString[] CreateArray(params int[] values)
    {
        List<ByteString> byteStrings = new List<ByteString>();

        foreach (object value in values)
        {
            ByteString temp = new ByteString();
            int sign = Math.Sign((int)value);
            temp.Sign = sign;

            // Change two's complement to magnitude-only representation.
            temp.Value = Convert.ToString(((int)value) * sign, 16);

            byteStrings.Add(temp);
        }
        return byteStrings.ToArray();
    }
}
// The example displays the following output:
//       -15 (1111) And 20 (10100) = 4 (100)
//       123 (1111011) And 20 (10100) = 16 (10000)
//       245 (11110101) And 20 (10100) = 20 (10100)

open System
open System.Collections.Generic
open System.Globalization

[<Struct>]
type ByteString =
    { Sign: int
      Value: string }

let createArray values =
    [ for value in values do
        let sign = sign value
        { Sign = sign
         // Change two's complement to magnitude-only representation.
          Value = Convert.ToString(value * sign, 16)} ]


let values = createArray [ -15; 123; 245 ]

let mask = 0x14uy        // Mask all bits but 2 and 4.

for strValue in values do
    let byteValue = Byte.Parse(strValue.Value, NumberStyles.AllowHexSpecifier)
    printfn $"{strValue.Sign * int byteValue} ({Convert.ToString(byteValue, 2)}) And {mask} ({Convert.ToString(mask, 2)}) = {(strValue.Sign &&& (int mask |> sign)) * int (byteValue &&& mask)} ({Convert.ToString(byteValue &&& mask, 2)})"

// The example displays the following output:
//       -15 (1111) And 20 (10100) = 4 (100)
//       123 (1111011) And 20 (10100) = 16 (10000)
//       245 (11110101) And 20 (10100) = 20 (10100)

Imports System.Collections.Generic
Imports System.Globalization

Public Structure ByteString
   Public Value As String
   Public Sign As Integer
End Structure

Module Example2
    Public Sub Main()
        Dim values() As ByteString = CreateArray(-15, 123, 245)

        Dim mask As Byte = &H14        ' Mask all bits but 2 and 4.

        For Each strValue As ByteString In values
            Dim byteValue As Byte = Byte.Parse(strValue.Value, NumberStyles.AllowHexSpecifier)
            Console.WriteLine("{0} ({1}) And {2} ({3}) = {4} ({5})",
                           strValue.Sign * byteValue,
                           Convert.ToString(byteValue, 2),
                           mask, Convert.ToString(mask, 2),
                           (strValue.Sign And Math.Sign(mask)) * (byteValue And mask),
                           Convert.ToString(byteValue And mask, 2))
        Next
    End Sub

    Private Function CreateArray(ParamArray values() As Object) As ByteString()
        Dim byteStrings As New List(Of ByteString)
        For Each value As Object In values
            Dim temp As New ByteString()
            Dim sign As Integer = Math.Sign(value)
            temp.Sign = sign
            ' Change two's complement to magnitude-only representation.
            value = value * sign

            temp.Value = Convert.ToString(value, 16)
            byteStrings.Add(temp)
        Next
        Return byteStrings.ToArray()
    End Function
End Module
' The example displays the following output:
'       -15 (1111) And 20 (10100) = 4 (100)
'       123 (1111011) And 20 (10100) = 16 (10000)
'       245 (11110101) And 20 (10100) = 20 (10100)

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Last updated on 2025-04-03