用int来表示多个bool判断

java , 评论

背景介绍

位操作,想必大家在学习计算机基础知识的时候都有所接触过,但是日常却老是想不起来使用,今天就提供一个使用的思路.

我们经常需要表示多个bool变量,比如:当一个人秃头并且背着双肩包,穿着格子衬衫,我们就叫他程序员,羞辱一下他.

那么正常的情况下,我们需要些三个if/else来实现这个操作:

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if(tutou){
    if(hasAshuangjianbao){
        if(inTShirt){
            System.out.println("this is a programer");
        }
    }
}

当条件逐渐增多,这样的代码会越来越难看.因此我们考虑一下使用bit.

int表示bool

一个int在java中是4个字节,也就是工32bits.每一个bit有0,1两种状态,那么就可以表示true/false两种状态.

那么我们设计一下:

  1. 第一位表示是否是秃头,为1的时候为真.换算成int就是0代表不秃头,1代表秃头.
  2. 第二位表示是否背着双肩包.为10,11的时候表示有,01,00表示没有.
  3. 第三位表示是否穿子格子衬衫,1表示有,对应的序列为110,111,101,100四种,0表示没有010,011,001,000表示没有.

发现规律了吧,当我们要表示三个布尔值时,总共有8中可能的序列,正好对应了三种状态的排列组合,2 * 2 * 2 = 8.

我们想表示一个人,没有秃头,穿着格子衬衫,背着双肩包使用的序列是110,对应int中的6.

或 |

通过或我们可以拿到多个状态的并集.比如 1,2,4进行或操作之后,拿到的是111也就是7,所以7可以代表三个状态全部为真.

与 &

通过 & 操作可以拿到给定结果(|操作拿到的)和给定状态(你选一个咯)的并集.比如上面拿到的7,你想验证是否满足秃头(1),那么执行7 & 1拿到的结果如果为1即满足.

即result & tag = = tag.

原理清楚了我们看一下代码实现.

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import mian.AbstractMain;

/**
 * Created by pfliu on 2019/05/09.
 */
public class BitIntTest extends AbstractMain {


    public static void main(String[] args) {
        new BitIntTest().parseArgsAndRun(args);
    }

    @Override
    public void run() {
        int flag = 0;

        flag |= 1;
        System.out.println(Flag.isSet(flag, Flag.TU_TOU));
        System.out.println(Flag.isSet(flag, Flag.INAPACKAGE));

        flag |= 2;
        System.out.println(Flag.isSet(flag, Flag.INAPACKAGE));
        System.out.println(Flag.isSet(flag, Flag.TU_TOU));

        System.out.println(Flag.isAllSet(flag,Flag.TU_TOU,Flag.INAPACKAGE));

        flag |= 3;
        System.out.println(Flag.isAllSet(flag, Flag.INAPACKAGE, Flag.TU_TOU, Flag.INTSHIRT));

    }


    public static final class Flag {
        static int TU_TOU = 1;
        static int INAPACKAGE = 2;
        static int INTSHIRT = 4;


        public static boolean isSet(int flag, int tag) {
            return (flag & tag) == tag;
        }

        public static boolean isAllSet(int flag, int... tags) {
            int tag = 0;
            for (int i : tags) {
                tag |= i;
            }
            return (flag & tag) == tag;
        }
    }
}

比较核心的就是Flag内部类,我们在其中实现了两个方法.

  1. isSet: 验证是否满足给定的tag.比如6 & 1,那就是不满足.5 & 1就是满足.
  2. isAllSet. 验证是否满足给定的所有条件,这里用了一个可变参数的方法.首先对所有给定的tag相|,然后重复1中的操作.

JDK中的实现

在java.lang.reflect包中,有一个Modifier类.使用的就是这个思想.

这个类位于反射包中,主要是用于,在反射过程中,拿到的方法,变量等等,然后通过这个类来识别他们的修饰符,public/static/native等等.

因为这些修饰符可能是冲突的,可能是可以并存的,因此使用这种实现方法.

下面是类中对于修饰符的常量定义.(使用16进制是为了好看.看起来更加的直观).

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public static final int PUBLIC           = 0x00000001;

public static final int PRIVATE          = 0x00000002;

public static final int PROTECTED        = 0x00000004;

public static final int STATIC           = 0x00000008;


public static final int FINAL            = 0x00000010;

public static final int SYNCHRONIZED     = 0x00000020;

public static final int VOLATILE         = 0x00000040;

public static final int TRANSIENT        = 0x00000080;

public static final int NATIVE           = 0x00000100;

public static final int INTERFACE        = 0x00000200;

public static final int ABSTRACT         = 0x00000400;

public static final int STRICT           = 0x00000800;

写一段代码测试一下:

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import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Modifier;

/**
 * Created by pfliu on 2019/05/10.
 */
public class ModifiersTest {

    private static int age = 999;

    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException {
        Field myAge = ModifiersTest.class.getDeclaredField("age");
        int ageMod = myAge.getModifiers();


        System.out.println("打印十进制:" + ageMod);
        System.out.println("是否是private:" + Modifier.isPrivate(age));
        System.out.println("是否是final:" + Modifier.isFinal(age));

    }
}

打印结果为:

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打印十进制:10
是否是private:true
是否是final:false

原理和上面自己实现的类似,这里不再赘述.有兴趣的胖友可以查看JDK源码学习一下,这个类比较简单.





ChangeLog

2019-05-09 完成

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