System.Byte, struktura

Artykuł
01/08/2024

Ten artykuł zawiera dodatkowe uwagi dotyczące dokumentacji referencyjnej dla tego interfejsu API.

Byte jest niezmiennym typem wartości, który reprezentuje niepodpisane liczby całkowite z wartościami z zakresu od 0 (reprezentowanym przez stałą Byte.MinValue ) do 255 (która jest reprezentowana przez stałą Byte.MaxValue ). Platforma .NET zawiera również podpisany 8-bitowy typ wartości całkowitej, SBytektóry reprezentuje wartości z zakresu od -128 do 127.

Utworzenie wystąpienia wartości bajtu

Możesz utworzyć wystąpienie Byte wartości na kilka sposobów:

Zmienną Byte można zadeklarować i przypisać do niej wartość całkowitą literału, która znajduje się w zakresie Byte typu danych. Poniższy przykład deklaruje dwie Byte zmienne i przypisuje im wartości w ten sposób.
```
byte value1 = 64;
byte value2 = 255;
```
```
let value1 = 64uy
let value2 = 255uy
```
```
Dim value1 As Byte = 64
Dim value2 As Byte = 255
```

Możesz przypisać wartość liczbową inną niż bajt do bajtu. Jest to konwersja zawężania, więc wymaga operatora rzutowania w języku C# i F# lub metody konwersji w Visual Basic, jeśli Option Strict jest włączona. Jeśli wartość nie bajtowa jest wartością Single, Doublelub Decimal zawierającą składnik ułamkowy, obsługa jej części ułamkowej zależy od kompilatora wykonującego konwersję. Poniższy przykład przypisuje kilka wartości liczbowych do Byte zmiennych.

int int1 = 128;
try
{
    byte value1 = (byte)int1;
    Console.WriteLine(value1);
}
catch (OverflowException)
{
    Console.WriteLine("{0} is out of range of a byte.", int1);
}

double dbl2 = 3.997;
try
{
    byte value2 = (byte)dbl2;
    Console.WriteLine(value2);
}
catch (OverflowException)
{
    Console.WriteLine("{0} is out of range of a byte.", dbl2);
}
// 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

Możesz wywołać metodę Convert klasy, aby przekonwertować dowolny obsługiwany typ na Byte wartość. Jest to możliwe, ponieważ Byte obsługuje IConvertible interfejs. Poniższy przykład ilustruje konwersję tablicy Int32 wartości na Byte wartości.

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 {0} value {1} to the {2} value {3}.",
                          number.GetType().Name, number,
                          result.GetType().Name, result);
    }
    catch (OverflowException)
    {
        Console.WriteLine("The {0} value {1} is outside the range of the Byte type.",
                          number.GetType().Name, number);
    }
}
// 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.

Możesz wywołać metodę Parse lub TryParse , aby przekonwertować reprezentację Byte ciągu wartości na Bytewartość . Ciąg może zawierać cyfry dziesiętne lub szesnastkowe. Poniższy przykład ilustruje operację analizowania przy użyciu zarówno ciągu dziesiętnego, jak i szesnastkowego.

string string1 = "244";
try
{
    byte byte1 = Byte.Parse(string1);
    Console.WriteLine(byte1);
}
catch (OverflowException)
{
    Console.WriteLine("'{0}' is out of range of a byte.", string1);
}
catch (FormatException)
{
    Console.WriteLine("'{0}' is out of range of a byte.", string1);
}

string string2 = "F9";
try
{
    byte byte2 = Byte.Parse(string2,
                            System.Globalization.NumberStyles.HexNumber);
    Console.WriteLine(byte2);
}
catch (OverflowException)
{
    Console.WriteLine("'{0}' is out of range of a byte.", string2);
}
catch (FormatException)
{
    Console.WriteLine("'{0}' is out of range of a byte.", string2);
}
// 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

Wykonywanie operacji na wartościach bajtów

Typ Byte obsługuje standardowe operacje matematyczne, takie jak dodawanie, odejmowanie, dzielenie, mnożenie, odejmowanie, negacja i negacja jednoargumentowa. Podobnie jak w przypadku innych typów całkowitych, Byte typ obsługuje również operatory przesunięcia bitowego AND, , OR, XORlewego i prawego.

Możesz użyć standardowych operatorów liczbowych, aby porównać dwie Byte wartości lub wywołać metodę CompareTo lub Equals .

Można również wywołać elementy członkowskie Math klasy, aby wykonać szeroką gamę operacji liczbowych, w tym uzyskanie wartości bezwzględnej liczby, obliczenie i reszty z dzielenia całkowitego, określenie maksymalnej lub minimalnej wartości dwóch liczb całkowitych, uzyskanie znaku liczby i zaokrąglenie liczby.

Reprezentowanie bajtu jako ciągu

Typ Byte zapewnia pełną obsługę standardowych i niestandardowych ciągów formatu liczbowego. (Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Typy formatowania, standardowe ciągi formatu liczbowego i niestandardowe ciągi formatu liczbowego. Najczęściej jednak wartości bajtów są reprezentowane jako jednocyfrowe do trzech cyfr bez dodatkowego formatowania lub jako dwucyfrowe wartości szesnastkowe.

Aby sformatować Byte wartość jako ciąg całkowity bez zer wiodących, możesz wywołać metodę bez ToString() parametrów. Używając specyfikatora formatu "D", można również uwzględnić określoną liczbę zer wiodących w reprezentacji ciągu. Za pomocą specyfikatora formatu "X" można reprezentować Byte wartość jako ciąg szesnastkowy. Poniższy przykład formatuje elementy w tablicy Byte wartości na te trzy sposoby.

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

Można również sformatować Byte wartość jako ciąg binarny, ósemkowy, dziesiętny lub szesnastkowy, wywołując ToString(Byte, Int32) metodę i podając bazę jako drugi parametr metody. Poniższy przykład wywołuje tę metodę, aby wyświetlić reprezentacje binarne, ósemkowe i szesnastkowe tablicy wartości bajtowych.

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

Praca z wartościami nieprzecinkowymi bajtów

Oprócz pracy z poszczególnymi bajtami jako wartości dziesiętnych możesz wykonywać operacje bitowe z wartościami bajtów lub pracować z tablicami bajtów albo z binarnymi lub szesnastkowymi reprezentacjami wartości bajtowych. Na przykład przeciążenia BitConverter.GetBytes metody mogą konwertować poszczególne typy danych pierwotnych na tablicę bajtów, a BigInteger.ToByteArray metoda konwertuje BigInteger wartość na tablicę bajtów.

Byte wartości są reprezentowane tylko w 8 bitach o ich wielkość, bez bitu znaku. Ważne jest, aby pamiętać, kiedy wykonujesz operacje bitowe na Byte wartościach lub podczas pracy z poszczególnymi bitami. Aby wykonać operację liczbową, logiczną lub porównawczą na dwóch wartościach innych niż dziesiętne, obie wartości muszą używać tej samej reprezentacji.

Gdy operacja jest wykonywana na dwóch Byte wartościach, wartości współdzielą tę samą reprezentację, więc wynik jest dokładny. Przedstawiono to w poniższym przykładzie, który maskuje bit najniższej Byte kolejności wartości, aby upewnić się, że jest równomierny.

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("{0} And {1} = {2}", byteValue, 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

Z drugiej strony, w przypadku pracy z bitami bez znaku i podpisanymi operacje bitowe są skomplikowane przez fakt, że SByte wartości używają reprezentacji znaku i wielkości dla wartości dodatnich, a reprezentacja dwuwymiarowa dla wartości ujemnych. Aby wykonać znaczącą operację bitową, wartości muszą zostać przekonwertowane na dwie równoważne reprezentacje, a informacje o bitie znaku muszą zostać zachowane. W poniższym przykładzie jest to maskowane bity 2 i 4 tablicy 8-bitowych wartości ze znakiem i bez znaku.

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("{0} ({1}) And {2} ({3}) = {4} ({5})",
                              strValue.Sign * byteValue,
                              Convert.ToString(byteValue, 2),
                              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)

System.Byte, struktura

Utworzenie wystąpienia wartości bajtu

Wykonywanie operacji na wartościach bajtów

Reprezentowanie bajtu jako ciągu

Praca z wartościami nieprzecinkowymi bajtów

Opinia

Dodatkowe zasoby