Wie können Bitfelder in C# mithilfe von Attributen implementiert und darauf zugegriffen werden?

Bitfelder in C#

Der folgende C#-Code zeigt, wie man Bitfelder innerhalb einer Struktur erstellt und den Bitzugriff mithilfe des Punktoperators ermöglicht.

using System;

namespace BitfieldTest
{
    [AttributeUsage(AttributeTargets.Field, AllowMultiple = false)]
    sealed class BitfieldLengthAttribute : Attribute
    {
        uint length;

        public BitfieldLengthAttribute(uint length)
        {
            this.length = length;
        }

        public uint Length { get { return length; } }
    }

    static class PrimitiveConversion
    {
        public static long ToLong<T>(T t) where T : struct
        {
            long r = 0;
            int offset = 0;

            foreach (var f in t.GetType().GetFields())
            {
                var attrs = f.GetCustomAttributes(typeof(BitfieldLengthAttribute), false);
                if (attrs.Length == 1)
                {
                    uint fieldLength = ((BitfieldLengthAttribute)attrs[0]).Length;
                    long mask = 0;
                    for (int i = 0; i < fieldLength; i++)
                        mask |= 1L << i;

                    r |= ((UInt32)f.GetValue(t) & mask) << offset;
                    offset += (int)fieldLength;
                }
            }

            return r;
        }
    }

    struct PESHeader
    {
        [BitfieldLength(2)]
        public uint reserved;
        [BitfieldLength(2)]
        public uint scrambling_control;
        [BitfieldLength(1)]
        public uint priority;
        [BitfieldLength(1)]
        public uint data_alignment_indicator;
        [BitfieldLength(1)]
        public uint copyright;
        [BitfieldLength(1)]
        public uint original_or_copy;
    };

    public class MainClass
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            PESHeader p = new PESHeader();

            p.reserved = 3;
            p.scrambling_control = 2;
            p.data_alignment_indicator = 1;

            long l = PrimitiveConversion.ToLong(p);

            for (int i = 63; i >= 0; i--)
                Console.Write(((l & (1L << i)) > 0) ? "1" : "0");

            Console.WriteLine();
        }
    }
}

In diesem Code:

• Bitfelder werden mithilfe von definiert [BitfieldLength(uint-Länge)]-Attribut.
• PrimitiveConversion-Klasse stellt ein ToLong Methode zum Konvertieren der Bitfelder in einer Struktur in eine lange Ganzzahl.
• PESHeader ist eine Struktur mit sechs Bitfeldern.
• Die Funktion Main() initialisiert die PESHeader-Struktur und konvertiert sie in eine lange Ganzzahl .
• Die Bitdarstellung der langen Ganzzahl wird dann auf der Konsole ausgegeben.

Dieser Ansatz ermöglicht eine einfache Manipulation von Bitfelder, was es besonders nützlich für den Umgang mit bitorientierten Datenformaten macht.

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