了解 C# 标志

Tim Corey

8分32秒

C# 标志是一个强大但经常被忽视的功能，它允许开发人员使用位操作管理权限和选项。 在他的视频"C#中的二进制：在 10 分钟内完成标记"视频中，Tim Corey 简明扼要地解释了标记的工作原理以及如何在 C# 中有效利用标记。 在本文中，我们将分解 Tim 在视频中的解释和见解，以便更好地理解 C# Flags。

什么是标记？

Tim 首先介绍了 Flags 的概念。 他解释说，标志允许我们为单个变量分配多个值，因此在管理应用程序中的权限时非常有用。 为了说明这一点，Tim 创建了一个名为SystemPermissions的枚举，其中包括SQL、WebServer、Redis、Azure、GitHub和BuildSystem等各种权限。

Tim 强调如果没有Flags，一个变量一次只能持有一个权限。例如，如果我们尝试将SystemPermissions.BuildSystem，除非我们使用数组，这变得难以管理。

没有标志的问题

此时，Tim 展示了传统枚举作业的局限性。 如果我们一次分配一个权限，那么稍后检查它们就需要遍历一个数组，这既低效又不可扩展。 正如 Tim 所描述的那样，这导致了 "丑陋 "的实现，管理多个权限变得非常麻烦。

介绍标志属性

为了解决这个问题，Tim 引入了[Flags]属性，使一个枚举可以被视为位字段。 他解释说，每个权限都是通过位移法分配一个唯一的二进制值。

Tim 不分配递增数字（0、1、2、3 等），而是使用 2 的幂来分配数值：

[Flags]
enum SystemPermissions
{
    None = 0,
    SQL = 1 << 0,       // 00000001
    WebServer = 1 << 1, // 00000010
    Redis = 1 << 2,     // 00000100
    Azure = 1 << 3,     // 00001000
    GitHub = 1 << 4,    // 00010000
    BuildSystem = 1 << 5 // 00100000
}

[Flags]
enum SystemPermissions
{
    None = 0,
    SQL = 1 << 0,       // 00000001
    WebServer = 1 << 1, // 00000010
    Redis = 1 << 2,     // 00000100
    Azure = 1 << 3,     // 00001000
    GitHub = 1 << 4,    // 00010000
    BuildSystem = 1 << 5 // 00100000
}

<Flags>
Enum SystemPermissions
    None = 0
    SQL = 1 << 0       ' 00000001
    WebServer = 1 << 1 ' 00000010
    Redis = 1 << 2     ' 00000100
    Azure = 1 << 3     ' 00001000
    GitHub = 1 << 4    ' 00010000
    BuildSystem = 1 << 5 ' 00100000
End Enum

<Flags>
Enum SystemPermissions
    None = 0
    SQL = 1 << 0       ' 00000001
    WebServer = 1 << 1 ' 00000010
    Redis = 1 << 2     ' 00000100
    Azure = 1 << 3     ' 00001000
    GitHub = 1 << 4    ' 00010000
    BuildSystem = 1 << 5 ' 00100000
End Enum

Tim 解释说，位移可以确保每个权限都有唯一的值，不会重叠，从而实现多个权限的有效组合。

分配和组合标记

然后，Tim 演示了如何使用位操作分配和组合权限。 他解释说，我们可以通过使用位顺时针 OR（ |) 运算符：

SystemPermissions timsPermissions = SystemPermissions.SQL | SystemPermissions.Redis | SystemPermissions.GitHub;

SystemPermissions timsPermissions = SystemPermissions.SQL | SystemPermissions.Redis | SystemPermissions.GitHub;

Dim timsPermissions As SystemPermissions = SystemPermissions.SQL Or SystemPermissions.Redis Or SystemPermissions.GitHub

Dim timsPermissions As SystemPermissions = SystemPermissions.SQL Or SystemPermissions.Redis Or SystemPermissions.GitHub

这将SQL、Redis和GitHub权限分配给timsPermissions，使用位操作将它们存储在一个变量中。

使用标记检查权限

Flags 的一个主要好处是能够使用按位与（&）运算符检查是否设置了特定权限。 Tim 演示了如何验证用户是否拥有特定权限：

if ((timsPermissions & SystemPermissions.SQL) == SystemPermissions.SQL)
{
    Console.WriteLine("Tim has SQL access.");
}

if ((timsPermissions & SystemPermissions.SQL) == SystemPermissions.SQL)
{
    Console.WriteLine("Tim has SQL access.");
}

If (timsPermissions And SystemPermissions.SQL) = SystemPermissions.SQL Then
    Console.WriteLine("Tim has SQL access.")
End If

If (timsPermissions And SystemPermissions.SQL) = SystemPermissions.SQL Then
    Console.WriteLine("Tim has SQL access.")
End If

Tim 强调说，这种方法比在数组中循环要有效得多，因为它可以快速进行位比较。

删除权限

Tim 还介绍了如何使用按位与和非（~）运算符来移除权限。 如果我们需要从timsPermissions撤销SQL权限，可以这样操作：

timsPermissions &= ~SystemPermissions.SQL;

timsPermissions &= ~SystemPermissions.SQL;

timsPermissions = timsPermissions And Not SystemPermissions.SQL

timsPermissions = timsPermissions And Not SystemPermissions.SQL

这将有效删除 SQL 权限，同时保持其他权限不变。

以二进制显示标志

为直观了解 Flags 的工作原理，Tim 建议将枚举值转换为二进制表示法。 他使用辅助方法来显示权限的二进制值：

Console.WriteLine(Convert.ToString((int)timsPermissions, 2));

Console.WriteLine(Convert.ToString((int)timsPermissions, 2));

Console.WriteLine(Convert.ToString(CInt(timsPermissions), 2))

Console.WriteLine(Convert.ToString(CInt(timsPermissions), 2))

Tim 解释说，这有助于理解枚举中各个位是如何设置和操作的。

为什么使用标记？

最后，Tim 强调了为什么 Flags 在 C# 中非常有用：

• 它们允许在一个变量中存储多个值。
• 它们可以实现高效的权限管理。
• 这些工具简化了使用位操作检查和修改权限的过程。

他还指出，Flags 常用于文件权限、用户角色和应用程序设置等场景。

最后的想法

在整个视频中，Tim Corey 清晰而实用地演示了 C# Flags 的工作原理。 通过使用[Flags]属性和位运算，我们可以高效地管理多个权限，而不需要复杂的数据结构。 如果您要处理需要多个值的权限或设置，Flags 是简化实施的绝佳工具。

要想亲身体验，请查看 Tim Corey 的 视频，他在视频中逐步解释了这些概念。起初，标记可能看起来很棘手，但一旦你理解了它们的二进制性质，它们就会成为 C# 开发中非常有用的功能。