學習C#

C#中的二進制值：儲存和顯示二進制值

Tim Corey

9m 43s

二進位數字是計算機運算中不可或缺的一部分，理解如何在C#中使用它們對於處理低層次操作、位運算及高效儲存非常重要。在這篇文章中，我們將根據Tim Corey的影片，分解在C#中儲存和顯示二進位值的關鍵概念，Binary in C#: Storing and Displaying Binary Values in 10 minutes or less。

Tim以簡潔而詳細的方式講解這個主題，使其更容易理解。我們將逐步瀏覽他的解釋，探索C#中二進位值的運作方式。

Storing Binary Values in C#

Tim首先探討一個核心問題：我們如何在C#中儲存一個二進位數字？他解釋說，二進位數字，如0b101，表示二進制值，並儲存在整數變數中。

為了儲存二進位值，Tim演示了以下語法：

int binaryValue = 0b101; // Represents the decimal number 5

int binaryValue = 0b101; // Represents the decimal number 5

Dim binaryValue As Integer = &B101 ' Represents the decimal number 5

Dim binaryValue As Integer = &B101 ' Represents the decimal number 5

在這裡，0b是一個前綴，它告訴C#將後面的數字解釋為一個二進位數字。 Tim強調0b101在十進制符號下等於5。

他還指出，新增前導零（如0b00000101）不會改變數值。系統仍然將其解釋為5，因為那些額外的零不具有數值意義。

Printing Binary Values in C#

一旦我們儲存了一個二進位值，下一步就是顯示它。 Tim指出一個有趣的特性：當您列印儲存為二進位的值時，C#預設會將其轉換為十進制。

例如：

Console.WriteLine($"Binary value is: {binaryValue}");
// Outputs: Binary value is: 5

Console.WriteLine($"Binary value is: {binaryValue}");
// Outputs: Binary value is: 5

Console.WriteLine($"Binary value is: {binaryValue}")
' Outputs: Binary value is: 5

Console.WriteLine($"Binary value is: {binaryValue}")
' Outputs: Binary value is: 5

儘管0b101，控制台將輸出5。Tim解釋說，C#在顯示數值時，預設為十進制。

要查看二進位格式的值，我們需要進行轉換。

將整數轉換為二進位格式

Tim介紹了一種將整數格式化為二進位字串的簡單方法：

string binaryString = Convert.ToString(binaryValue, 2);
Console.WriteLine($"Binary representation: {binaryString}");
// Outputs: Binary representation: 101

string binaryString = Convert.ToString(binaryValue, 2);
Console.WriteLine($"Binary representation: {binaryString}");
// Outputs: Binary representation: 101

Dim binaryString As String = Convert.ToString(binaryValue, 2)
Console.WriteLine($"Binary representation: {binaryString}")
' Outputs: Binary representation: 101

Dim binaryString As String = Convert.ToString(binaryValue, 2)
Console.WriteLine($"Binary representation: {binaryString}")
' Outputs: Binary representation: 101

他解釋說，Convert.ToString(value, 2)將整數轉換為其二進位表示的字串。這樣，如果您儲存了101而不是5。

填充前導零到二進位值

Tim然後處理了一個常在顯示二進位數字時出現的問題：如何用前導零一致地格式化它們。在許多情況下，我們希望二進位數字以8位格式出現（例如101）。

他解釋如何使用PadLeft來實現這一點：

string formattedBinary = binaryString.PadLeft(8, '0');
Console.WriteLine($"Formatted binary: {formattedBinary}");
// Outputs: Formatted binary: 00000101

string formattedBinary = binaryString.PadLeft(8, '0');
Console.WriteLine($"Formatted binary: {formattedBinary}");
// Outputs: Formatted binary: 00000101

Dim formattedBinary As String = binaryString.PadLeft(8, "0"c)
Console.WriteLine($"Formatted binary: {formattedBinary}")
' Outputs: Formatted binary: 00000101

Dim formattedBinary As String = binaryString.PadLeft(8, "0"c)
Console.WriteLine($"Formatted binary: {formattedBinary}")
' Outputs: Formatted binary: 00000101

在這裡，PadLeft(8, '0')確保二進位字串總是至少有8個字元，用零填充任何缺失的空白。這在處理字節大小的二進位值時特別有用。

Tim澄清說，PadLeft是與字元一起工作的，而不是字串。

十進制數字的二進位表示

Tim提出的另一個重要觀點是，您不必使用二進位格式（0b符號）輸入數字來獲得其二進位表示。

例如，您可以取一個標準的十進制數字並將其轉換為二進位：

int decimalNumber = 12;
string binaryRepresentation = Convert.ToString(decimalNumber, 2);
Console.WriteLine($"Binary equivalent of {decimalNumber} is {binaryRepresentation}");
// Outputs: Binary equivalent of 12 is 1100

int decimalNumber = 12;
string binaryRepresentation = Convert.ToString(decimalNumber, 2);
Console.WriteLine($"Binary equivalent of {decimalNumber} is {binaryRepresentation}");
// Outputs: Binary equivalent of 12 is 1100

Dim decimalNumber As Integer = 12
Dim binaryRepresentation As String = Convert.ToString(decimalNumber, 2)
Console.WriteLine($"Binary equivalent of {decimalNumber} is {binaryRepresentation}")
' Outputs: Binary equivalent of 12 is 1100

Dim decimalNumber As Integer = 12
Dim binaryRepresentation As String = Convert.ToString(decimalNumber, 2)
Console.WriteLine($"Binary equivalent of {decimalNumber} is {binaryRepresentation}")
' Outputs: Binary equivalent of 12 is 1100

在這裡，12被作為十進制整數儲存，但轉換後，它會正確地以二進位1100輸出。

Tim強調這種技術在除錯和理解數字在位級別的儲存方式時非常有用。

在不同資料型別中儲存二進位數字

Tim還談到二進位值如何可以儲存在不同的數字資料型別中。雖然整數（long中儲存二進位值。

例如：

uint unsignedBinary = 0b1010; // 10 in decimal
long largeBinary = 0b1100110011; // A longer binary number

uint unsignedBinary = 0b1010; // 10 in decimal
long largeBinary = 0b1100110011; // A longer binary number

Dim unsignedBinary As UInteger = &B1010 ' 10 in decimal
Dim largeBinary As Long = &B1100110011 ' A longer binary number

Dim unsignedBinary As UInteger = &B1010 ' 10 in decimal
Dim largeBinary As Long = &B1100110011 ' A longer binary number

關於long可以容納更大的數字。

Tim指出，了解這些區別對於進行位移和遮罩等低層次操作時很有幫助。

最後的想法

Tim總結了這些關鍵要點：

二進位數字使用0b前綴儲存在整數型別中。
列印整數預設為十進制表示，需要顯式轉換以輸出二進位格式。
Convert.ToString(value, 2)可以幫助將數字轉換為二進位格式。
PadLeft確保一致的位長度表示。
您可以根據需要，在不同的數字型別中儲存二進位數字。

使用這些技術，在C#中處理二進位值變得更加容易和直觀。要更好地理解這一主題，請觀看他的完整影片。

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