为什么使用标志+位掩码而不是一系列布尔值？

Question

鉴于我有一个可能处于一个或多个真/假状态的对象，我总是对模块为什么经常使用标志+位掩码而不是使用多个布尔值有点模糊。

它遍布.NET框架。不知道这就是最好的例子，但在.NET框架有以下几点：

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

所以给出一个锚的风格，我们可以使用位掩码来找出哪些国家的选择。但是，您似乎可以使用为每个可能的值定义的bool属性或单个枚举值数组的AnchorStyle类/结构完成相同的操作。

当然，我的问题的主要原因是，我想知道如果我应该按照我自己的代码类似的做法。

那么，为什么要使用这种方法呢？

• 内存消耗较少？ （它不是似乎喜欢它会消耗比bools的数组/结构更少）
• 比结构或数组更好的堆栈/堆性能？
• 更快的比较操作？更快的增值/删除？
• 对于编写它的开发者来说更​​方便吗？

Answer 1

这是传统上减少内存使用的方法。所以，是的，它比较陈旧的C＃:-)

作为一种编程技术，它可能会在当前系统已经过时了，你会是相当好的使用布尔变量数组，但...

比较存储为位掩码的值是快速的。使用AND和OR逻辑运算符并比较得到的2个整数。

它使用的内存要少得多。将所有4个示例值放入一个位掩码将使用半个字节。使用一个布尔数组，最有可能会使用几个字节的数组对象加上每个布尔长字。如果你必须存储一百万个值，你会明白为什么一个位掩码版本更好。

这是比较容易管理，你只需要对付一个整数值，而布尔变量数组将存储在完全不同，说的数据库。

而且，由于存储器的布局，在比阵列每一个方面要快得多。它几乎与使用单个32位整数一样快。我们都知道，就数据操作而言，速度一样快。

Answer 2

这是为了速度和效率。基本上所有你正在使用的是一个int。

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

Answer 3

• 易以任意顺序设置多个标志。

• 易于保存并获得一系列0101011到数据库。

Answer 4

除了其他功能之外，它更容易向位域添加新的位含义，而不是将新的布尔值添加到类中。它也比一系列布尔值更容易将位域从一个实例复制到另一个实例。

Answer 5

事实上，它可以有更好的性能，主要是如果你的枚举派生自一个字节。 在这种极端情况下，每个枚举值将由一个字节表示，其中包含所有组合，最多为256个。具有如此多的可能的组合布尔值将导致256个字节。

但即使如此，我并不认为这是真正的原因。我更喜欢这些的原因是C＃让我处理这些枚举的能力。我可以使用单个表达式添加多个值。我也可以删除它们。我甚至可以使用枚举将单个表达式同时比较多个值。通过布尔运算符，代码可以变成更冗长的代码。

Answer 6

它也可以使方法更清晰。想象一下有10个布尔与1个位掩码的方法。

Answer 7

我绝不会用枚举标志，除非你正在处理一些非常严重的内存限制（不太可能）建议。你应该总是编写优化维护的代码。

有几个布尔属性使得它更容易阅读和理解的代码，更改值，并提供智能感知评论更不用说减少错误的可能性。如果有必要，你可以在内部总是使用枚举标志字段，只要确保你暴露了设置/获取值的布尔属性。

Answer 8

Raymond Chen有a blog post on this subject。

当然，位字段保存数据存储，但 你必须平衡它针对代码大小，可调试和 减少多线程的 成本。

正如其他人所说，它的时间在很大程度上是过去。它仍然很有诱惑力，有点让人觉得很有趣，很酷，但它不再更高效，它在维护方面有严重的缺陷，它不能很好地与数据库一起玩，除非你在嵌入式世界，你有足够的记忆。

Answer 9

从域模型的角度来看，它只是现实的模型在某些情况下更好。如果您有三个布尔类型，如AccountIsInDefault和IsPreferredCustomer和RequiresSalesTaxState，那么将它们添加到单个Flags装饰枚举中并不合理，因为它们不是同一个领域模型元素的三个不同值。

但是，如果您有一组类似的布尔值：

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

或

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

然后，它是能够存储帐户的总状态（或货物）有用在一个变量中...表示一个域元素，其值可以表示任何可能的状态组合。

Answer 10

1. 空间效率 - 1位
2. 时间效率 - 位比较是由硬件快速处理。
3. 语言独立性 - 数据可能由多个不同的程序处理，您无需担心跨不同语言/平台的布尔值实现。

大多数时候，这些都不值得在维修方面进行折中。然而，有些时候它是有用的：

1. 网络协议 - 将有降低的消息
2. 旧版软件的大小大的储蓄 - 一旦我不得不添加一些信息追踪到一些旧的软件。

修改标题的成本：数百万美元和多年的努力。 将信息硬编码为头中未使用的2个字节的成本：0.

当然，在访问和操作此信息的代码中存在额外的成本，但这些都是由函数完成的所以一旦你定义了访问器，它就不会比使用布尔值可维护。