位掩码的规则是什么？ 像0xFF vs. 0xFC

Question

我正在制作一个创建程序生成的地牢的游戏，我找到了一个使用位掩码来检索房间号和门类型等内容的例子。

在该示例中，他使用位掩码从每个图块的整数中提取细节。 并且整数被这样分解

0xLLSDRRET

L - is the Level Number
S - Denotes a special tile(Like Stairs)
D - is if its a door, and what type(Door, Arch, Trapped)
R - Room number
E - Flags an entrance to a room
T - Names the type of tile(Floor, Cooridor, Blocked)

在这里，他使用一个位掩码来获取，例如，房间号码，如：

int[][] map = new int[40][40] 
int $ROOM_ID = 0x0000FF00;
System.out.println(map[x][y] & $ROOM_ID);

现在有了这个，如果map [x] [y]是例如0x00001200，那么输出将是1200.我知道这部分面具。

但在源$ ROOM_ID是ACTUALLY 0x0000FFC0，我不明白C做什么，因为我尝试了不同的值，我似乎无法抓住C做的，例如

0x00001200 output-> 1200
0x00001210 output-> 1200
0x00001220 output-> 1200
0x00001230 output-> 1200
0x00001240 output-> 1240
0x00001250 output-> 1240
0x00001260 output-> 1240
0x00001270 output-> 1240
0x00001280 output-> 1280
0x00001290 output-> 1280
0x000012A0 output-> 1280
0x000012B0 output-> 1280
0x000012C0 output-> 12C0
0x000012D0 output-> 12C0
0x000012E0 output-> 12C0
0x000012F0 output-> 12C0

有更多位掩码知识的人可以解释为什么0x0000FFC0和0x000012F0 = 12C0？

Answer 1

你正在做的是按位算术。 暂时忽略高位（因为它们都是0）并且只考虑两个十六进制值0xFFC0和0x12F0 。 然后bitwise and基数10中的乘法完全相同。它在位级上看起来像这样：

0xFFC0 = 1111111111100000

＆

0x12F0 = 0001001011110000

然后等于0001001011100000 = 0x12F0

转换为十六进制二进制的技巧就是这个。 每两个十六进制数字是一个字节（即8位）。 例如， 0xFF是单个字节。 因此，您可以通过简单地为每个十六进制数字写入位值（即0xF (base-16) = 1111 (base-2) = 15 (base-10) ）将其转换为二进制表示。 由于我们知道每个字节总是精确为8位，因此每个十六进制数字都会转换为自己的4位二进制表示。 然后，您只需要记住十六进制值0000 （0）到1111 （F）的二进制表示，并适当地替换它们。 这个技巧在两个方向都有效。

就位掩码而言，这对于从位向量中提取值非常有用。 bitvector（通常）是一种简单的数据类型（即int ， char等）。 然后，每个特定位表示要启用或禁用的值类型。 因此，如果我有一个位向量（char =单字节，所以请考虑这个数据类型为bitvector，例如） 0x01而我的最低位表示门已启用，则此位向量有一个门。 如果我的bitvector的值是0x02 ，那么没有门启用（但在0x03有一扇门）。 为什么是这样？ 您需要始终查看基础二进制表示以完全理解位向量/位掩码。

0x01 = 00000001 0x02 = 00000010 0x03 = 00000011

如您所见，在第一个和第三个值中，设置了最低位。 但是，在第二个值中，设置第二个最低位，但不是最低位。 但是，您可以使用此第二个值来表示另一个属性（尽管出于示例的目的，第二个值中没有门）。

然后注意，从上面格式化的位向量中检索门的相应位掩码（巧合）将是0x01因为0x01 & 0x01 = 1 1,0x02 0x02 & 0x01 = 0 ，以及0x03 & 0x01 = 1 （再次，返回二进制表示和乘）

Answer 2

注意二进制，而不仅仅是十六进制。 十六进制中的C是十进制的12是二进制的1100 ; F是二进制的1111 。 所以

F＆1 == 1，F＆2 == 2，C＆F == C，0＆0 == 0。

Answer 3

0xF是1位： 1111 。 任何值的按位AND和0xF是相同的值。 换句话说，给定位置的带有0xF的AND 保留来自另一个操作数的位。

所以在0x0000FFC0 & 0x000012F0 ， F数字保留相应的数字：

0xF & 0x1 = 0x1
0xF & 0x2 = 0x2
0xC & 0xF = 0xC

同理：

0xFFC0 & 0x12F0 = 0x12C0

您可能知道，任何值的按位AND和0都是0 。 因此，像0x0000FF00这样的结构仅用于保留第二个最低有效字节。

0xFFC0的使用实际上取决于其余代码如何使用该最低有效字节。 在标志的解释中，最低有效字节的上半部分记录为： 房间的入口 。 不知何故，这在System.out.println(map[x][y] & $ROOM_ID); 。

0xC是二进制的1100 ，因此通过在0xFFC0掩码中包含0xC0 ，代码也试图保留该最低有效位的两个最高有效位 - 最右边 - 字节。 请注意，在这两个位上，您可以精确编码4个值。 如果游戏是2D并且每个房间都是Zork风格的正方形，那么这就与4个罗盘点上的入口相匹配。

至于bitmasks的规则 ，你可以从wiki文章开始做得更糟：它很好地涵盖了基础知识。 最终这是所有布尔代数 。