一連のブール値ではなく、なぜフラグ+ビットマスクを使用するのですか？

Question

私は、1つまたは複数の真偽状態にある可能性のあるオブジェクトを持っている場合、プログラマがいくつかのブール値を使用するのではなく、フラグ+ビットマスクを頻繁に使用する理由を少し不明瞭にしてきました。

これは.NETフレームワーク上にあります。必ずこれが最良の例ですが、.NETフレームワークには、次のを持っている場合ではない：

public enum AnchorStyles 
{ 
    None = 0, 
    Top = 1, 
    Bottom = 2, 
    Left = 4, 
    Right = 8 
} 

だから、アンカースタイルを考えると、我々は選択された状態のどの把握するビットマスクを使用することができます。しかし、可能な値ごとにboolプロパティが定義されたAnchorStyleクラス/構造体、または個々の列挙型値の配列で同じことを達成できるようです。

もちろん私の質問の主な理由は、自分のコードで同様の習慣を守らなければならないかと思います。

なぜこのアプローチを使用しますか？

• メモリ消費量は少ないですか？ （は、boolの配列/構造体より少なく消費するようなと思われます）
• 構造体または配列よりも優れたスタック/ヒープパフォーマンスですか？
• 比較操作が高速ですか？より速い値の追加/削除？
• これを書いた開発者にとって、より便利ですか？

Answer 1

これは伝統的にメモリ使用量を削減する方法でした。だから、プログラミング技術として

:-)、はいC＃でそのかなり時代遅れ、

それは今日のシステムで廃止とすることができ、あなたはboolsの配列を使用することは非常に大丈夫だろう、しかし...

ビットマスクとして保存された値を比較するのは速いです。ANDおよびOR論理演算子を使用し、結果の2つの整数を比較します。

かなり少ないメモリしか使用しません。あなたのサンプル値の4つすべてをビットマスクに入れると、半分のバイトが使用されます。 boolの配列を使用すると、配列オブジェクトに数バイトを加え、各boolに長い単語を使用します。百万の値を保存する必要がある場合は、ビットマスクのバージョンが優れている理由が正確にわかります。

管理が簡単ですが、単一の整数値を扱うだけで済みますが、boolの配列はデータベースとはかなり異なった方法で格納されます。

メモリレイアウトのため、配列よりもはるかに高速です。 1つの32ビット整数を使用するのとほぼ同じくらい速いです。私たちは皆、あなたがデータ操作のために得ることができるほど速いことを知っています。

Answer 2

スピードと効率のためです。本質的にあなたが扱っているのは、単一のintです。

if ((flags & AnchorStyles.Top) == AnchorStyles.Top) 
{ 
    //Do stuff 
} 

Answer 3

• 簡単に任意の順序で複数のフラグを設定します。

• データベースに0101011というセリフを保存して簡単に取得できます。

Answer 4

とりわけ、新しいビットの意味をビットフィールドに追加する方が、新しいブール値をクラスに追加する方が簡単です。また、一連のブール値よりもビットフィールドをあるインスタンスから別のインスタンスにコピーする方が簡単です。

Answer 5

実際には、enumがバイトから派生している場合は、主にパフォーマンスが向上します。 極端な場合、各列挙型の値は、256までのすべての組み合わせを含むバイトで表されます。ブール値との可能な組み合わせの可能性は256バイトになります。

しかし、それでも、私はそれが本当の理由だとは思わない。私がそれらを好む理由は、C＃がそれらの列挙型を扱うために私に与える力です。 1つの式で複数の値を追加できます。私もそれらを削除することができます。列挙型を使用して、一度に複数の値を1つの式と比較することもできます。ブール値では、コードはもっと冗長になります。

Answer 6

また、メソッドをより明確にすることもできます。 10のbool対1のビットマスクを持つ方法を想像してください。

Answer 7

かなり深刻なメモリ制限（あまりありそうもない）を扱っていない限り、私は列挙型フラグを使用しないことをお勧めします。メンテナンスのために最適化されたコードを書くべきです。

いくつかのブール値のプロパティを使用すると、コードの読み取りと理解、値の変更、およびIntellisenseのコメントの提供が容易になり、バグの可能性を減らすことができます。必要に応じて、常にenumフラグフィールドを内部的に使用することができます。値の設定/取得がブール値のプロパティで公開されていることを確認してください。

Answer 8

レイモンド・チェンはa blog post on this subjectです。

確かに、ビットフィールドを使用すると、コードサイズ、debuggability、および 減少し、マルチスレッドで コストに対してそれのバランスを取る必要があり データメモリを節約する、しかし。

他にも言われているように、その時間は主に過去です。それはやってみると魅力的ですが、ちょっとした手間が楽しくてクールだと思っていますが、もはや効率的ではなく、メンテナンス面での重大な欠点があります。データベースでうまく動作せず、あなたは十分なメモリを持っています。

Answer 9

ドメインモデルの観点からは、状況によっては現実をモデル化するだけです。 AccountIsInDefaultやIsPreferredCustomer、RequiresSalesTaxStateのような3つのブール値がある場合、それらを単一のFlags装飾列挙に追加するのは意味がありません。同じドメインモデル要素の3つの異なる値ではないからです。

しかし、あなたのようなブール値のセットを持っている場合：

[Flags] enum AccountStatus {AccountIsInDefault=1, 
     AccountOverdue=2 and AccountFrozen=4} 

または

[Flags] enum CargoState {ExceedsWeightLimit=1, 
     ContainsDangerousCargo=2, IsFlammableCargo=4, 
     ContainsRadioactive=8} 

そして、アカウントの合計状態、（または貨物）を格納することができることは有用ですONE変数には、値が可能な状態の組み合わせを表すことができる1つのドメイン要素を表す。

Answer 10

1. スペース効率 - 1ビット
2. 時間効率 - ビットの比較は、ハードウェアによって素早く処理されます。
3. 言語の独立性 - 異なる言語/プラットフォーム間でブール値の実装について心配する必要のない、多数の異なるプログラムによってデータが処理される場合があります。

ほとんどの場合、これらはメンテナンスの面でトレードオフの価値はありません。しかし、それが有用である場合があります：私はいくつかのレガシーソフトウェアにトレースするため、いくつかの情報を追加する必要がありましたたら -

1. ネットワークプロトコルは - メッセージ
2. レガシーソフトウェアの縮小に大きな節約があるでしょう。

ヘッダーを変更するためのコスト：何百万ドルもの努力。 ヘッダーの2バイトの情報を使用していなかったため、この情報は使用されませんでした：0

もちろん、この情報にアクセスして操作するコードには追加コストがかかりましたが、アクセサーを定義した後はブーリアンを使用するよりもメンテナンス性が向上しました。