如何通过Objective-C的枚举学习iOS中位操作.md详解

开篇

今天在修改项目的时候，看见enum中出现了<<操作符(位操作)，之前对这个一直都不了解。这次趁着项目比较清闲，抽出时间来全面了解一下位操作。

位操作

位操作是对二进制数逐位进行运算或移位。它共包含两种操作：位运算和移位。下面就详细的了解一下这两种操作。

在此只讨论iOS中的所有位操作的运算符，别的语言的相同含义的操作符号可能不同

位运算符(以下操作符皆同Objective-C)

位运算符一种包含下面几种：

~(取反,一元操作符)：它会对目标数字的二进制每位进行取反

let initialBits: UInt8 = 0b00001111
let invertedBits = ~initialBits // equals 11110000

|(按位或)：它会对两个目标数字的相同位置数字进行或运算，规则：0和0为0；0和1为1；1和1为1

let targetNum = 5 // 101
let targetNum2 = 6 // 110
print(targetNum | targetNum2) //print 7
//targetNum: 101
//targetNum2: 110
//result:  111 (十进制 7)

&(按位与)：它会对两个目标数字的相同位置数字进行与运算，规则：0和0为0；0和1为0；1和1为1

let targetNum = 5 // 101
let targetNum2 = 6 // 110
print(targetNum & targetNum2) //print 4
//targetNum: 101
//targetNum2: 110
//result:  100 (十进制 4)

^(异或)：它会对两个目标数字的相同位置数字进行异或运算，如果不同则该位为1，否则该位为0。规则：如0和0为0；0和1为1；1和1为0

let targetNum = 5 // 101
let targetNum2 = 6 // 110
print(targetNum ^ targetNum2) //print 3
//targetNum: 101
//targetNum2: 110
//result:  011 (十进制 3)

移位

>>(右移)：它会对目标数字按位右移x位

let targetNum = 5 // 101
print(targetNum >> 2) //print 1
//targetNum: 101
//右移2位
//result:  1 (十进制 1)

<<(左移)：它会对目标数字按位左移x位(右边补0)

let targetNum = 5 // 101
print(targetNum << 2) //print 20
//targetNum: 101
//左移2位
//result:  10100 (十进制 20)

枚举中的位操作

通过上文我们了解了位操作的具体计算方式，接下来看一下在枚举中的具体应用。

枚举中的应用

定义枚举

OC

typedef NS_OPTIONS(NSInteger, CellExLineType) {
 CellExLineTypeTopLong  = 0,
 CellExLineTypeTopNone  = 1 << 0, //十进制 1
 CellExLineTypeBottomLong = 1 << 1, //十进制 2
 CellExLineTypeBottomNone = 1 << 2, //十进制 4
};

Swift

struct CellExLineType: OptionSet {
 let rawValue: Int

 static let topLong = CellExLineType(rawValue: 0)
 static let topNone = CellExLineType(rawValue: 1 << 0)
 static let bottomLong = CellExLineType(rawValue: 1 << 1)
 static let bottomNone = CellExLineType(rawValue: 1 << 2)
}

位操作在枚举中的作用

~(取反)：用来剔除某个值

//OC
self.lineType = CellExLineTypeTopNone;
self.lineType |= CellExLineTypeBottomNone;
self.lineType = self.lineType & ~CellExLineTypeTopNone; //self.lineTye 只包含CellExLineTypeBottomNone
//Swift
var lineType: CellExLineType = [.topNone, .bottomNone]
lineType.remove(.topNone)

|(按位或)：用来添加某个值

//OC
self.lineType = CellExLineTypeTopNone; //self.lineType 包含CellExLineTypeTopNone
self.lineType = self.lineType | CellExLineTypeBottomNone; //self.lineType 包含CellExLineTypeTopNone和CellExLineTypeBottomNone
//Swift
var lineType: CellExLineType = [.bottomNone]
lineType.insert(.topNone)

&(按位与)：用来检查是否包含某个值

//OC
if ((self.lineType & CellExLineTypeTopNone) == CellExLineTypeTopNone) {
 NSLog(@"包含CellExLineTypeTopNone");
}
//Swift
var lineType: CellExLineType = [.topNone, .bottomNone]
if lineType.contains(.bottomNone) {
 print("包含bottomNone")
}

^(异或)：用来置反某个值(如果包含则剔除，如果不包含则添加)

//OC
self.lineType = CellExLineTypeTopNone | CellExLineTypeBottomNone; //self.lineType 包含CellExLineTypeTopNone和CellExLineTypeBottomNone
self.lineType = self.lineType ^ CellExLineTypeTopNone; //self.lineTye 只包含CellExLineTypeBottomNone
self.lineType = self.lineType ^ CellExLineTypeTopNone; //self.lineType 包含CellExLineTypeTopNone和CellExLineTypeBottomNone
//Swift
var lineType: CellExLineType = [.topNone, .bottomNone]
if lineType.contains(.topNone) {
 lineType.remove(.topNone)
} else {
 lineType.insert(.topNone)
}

在枚举中使用位操作我们可以方便的给一个属性值赋值多个值，比如下面的代码给lineType赋值了CellExLineTypeTopNone和CellExLineTypeBottomNone属性。这样我们就可以在lineType的set方法里面处理CellExLineTypeTopNone和CellExLineTypeBottomNone的情况。

//OC
- (void)setLineType:(CellExLineType)lineType {
 _lineType = lineType;
 if (lineType & CellExLineTypeTopNone) {
  NSLog(@"top none");
 }
 if (lineType & CellExLineTypeBottomNone) {
  NSLog(@"bottom none");
 }
}
//Swift
var lineType: CellExLineType = [.topNone, .bottomNone]
if lineType.contains(.topNone) {
 lineType.remove(.topNone)
}
if lineType.contains(.bottomNone) {

}

在系统中的许多Enum也是这么使用的，如UIViewAutoresizing、UIViewAnimationOptions等。

为什么要在枚举中使用位操作符?

• 在许多古老的微处理器上，位运算比加减运算略快，通常位运算比乘除法运算要快很多。在现代架构中，情况并非如此：位运算的运算速度通常与加法运算相同（仍然快于乘法运算）
• 可以给一个属性同时设置多个值

总结

• ~(按位取反)：对目标数字按位取反；在枚举中用于剔除某个值
• |(按位或)：对两个目标数字同位置上数字进行或运算；在枚举中用于添加某个值
  • &(按位与)：对两个目标数字同位置上数字进行与运算；在枚举中用于判断是否包含某个值
• ^(按位异或)：对两个目标数字同位置上数字进行异或运算；在枚举中置反某个值
• >>(右移)：对目标数字按位右移x位
• <<(左移)：对目标数字按位左移x位

参考

• Bitwise Operators and Bit Masks
• SO
• How to create NS_OPTIONS-style bitmask enumerations in Swift?
• 位操作
• Advanced Operators

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，谢谢大家对我们的支持。