Каталог решений - Побитовые операции "на пальцах"

Введение

Начиная с версии платформы 8.3.11.2867 стал доступен ряд побитовых операций. Как это применимо в прикладной области, сложно сказать, но как это работает, понять можно. В этой публикации я не буду пересказывать теорию хранения данных в памяти, а лишь приведу тот минимум, который необходим для понимания публикации. 

Теория

Под каждое число ОС выделяет определенный участок в памяти. Его размер зависит от типа числа. Платформа 1С сама заботится о типах — это называется динамической типизацией. Но если открыть синтакс-помощник и найти там например функцию ПобитовоеИ, то в описании сказано, что в качестве параметра может быть указано число в диапазоне 0 – 2^32-1 (4.294.967.295), что соответствует типу unsigned long int. Максимальный размер такого числа будет 32 бита (4 байта). Каждый бит в памяти может быть представлен 1 или 0. Число начинает формироваться начиная с самого правого бита (00000000000000000000000000000001 — 1 с типом unsigned long int в двоичной системе).

Практика

В качестве практики реализуем функцию, которая будет преобразовывать число из десятичной системы в двоичную, используя побитовые операции. Идея такого алгоритма в следующем — нужно проверить каждый бит числа на наличие в нем 0 или 1. Из полученных таким образом чисел, можно составить представление исходного числа в двоичной системе. Другими словами, каждый бит числа типа unsigned long int нужно сравнить с 1. Таких битов в числе этого типа 32, то есть можно использовать цикл. Ранее я привел пример того, как выглядит 1 в двоичной системе. То есть если в цикле передвигать первый бит начиная с самого старшего, то получится, что за время цикла 1 "побывает" в каждом из битов. Это можно назвать маской. В виде таблицы можно представить вот так:

Теперь на каждой итерации можно "сравнивать" биты исходного числа с десятичным числом из средней колонки таблицы. В случае полного совпадения битов (1-1 или 0-0) результат должен быть также 1 или 0, в противном случае всегда 0. В полученном таким образом числе, текущий бит (номер итерации) нужно сдвинуть вправо на количество битов, равное номеру итерации.

Описанный алгоритм реализуется средствами языка платформы 1С следующим образом:

Result = "";
Size = 32;
Counter = Size - 1;
While Counter >= 0 Do
    // ПобитовыйСдвигВлево
	Mask = BitwiseShiftLeft(1, Counter);
    // ПобитовоеИ
	NumberAfterCompare = BitwiseAnd(Mask, LongToBinary);
    // ПобитовыйСдвигВправо
	OneOrZero = BitwiseShiftRight(NumberAfterCompare, Counter);
	Result = Result + String(OneOrZero);
EndDo;  
Message(Result);

Но, разработчики платформы сделали пару функций, которые облегчат решение данной задачи. В данном случае переменную OneOrZero можно получить следующим образом:

// ПроверитьПоБитовойМаске
OneOrZero = ?(CheckByBitMask(LongToBinary, Mask), 1, 0);

Но и это не все. В следующем примере даже нет необходимости вычислять маску:

// ПроверитьБит
OneOrZero = ?(CheckBit(IntToBinary, Counter), 1, 0);

Вместо заключения приведу еще один простой пример. Эта операция известна как swap. Кто не знает что это такое — обязательно запустите, будете удивлены.

a = BitwiseXor(a, b);
b = BitwiseXor(a, b);
a = BitwiseXor(a, b);

P.s. Есть еще несколько функций платформы для работы с битами. Краткое их описание на зазеркалье.