Bevezetés
Egész számok
A C# a sok statikusan típusos nyelvhez hasonlóan számos olyan típust kínál, amelyek egész számokat reprezentálnak, és mindegyiknek saját értéktartománya van. A tartomány alsó végén az sbyte típus minimuma -128, maximuma 127. Ahogy minden egész típusnál, ezek az értékek itt is <type>.MinValue és <type>.MaxValue formában érhetők el. A felső végén a long típus minimuma -9,223,372,036,854,775,808, maximuma pedig 9,223,372,036,854,775,807. A kettő között helyezkedik el a short és az int típus.
A tartományokat az határozza meg, hogy a rendszer mekkora tárolási szélességet biztosít az adott típusnak. Például a byte 8 bitet használ, a long pedig 64 bitet.
A fenti típusok mindegyikéhez tartozik egy előjel nélküli megfelelő: sbyte/byte, short/ushort, int/uint és long/ulong. Mindegyik esetben az értékek tartománya 0-tól a negatív előjeles maximum kétszereséig plusz 1-ig terjed.
| Típus |
Szélesség |
Minimum |
Maximum |
| sbyte |
8 bit |
-128 |
+127 |
| short |
16 bit |
-32_768 |
+32_767 |
| int |
32 bit |
-2_147_483_648 |
+2_147_483_647 |
| long |
64 bit |
-9_223_372_036_854_775_808 |
+9_223_372_036_854_775_807 |
| byte |
8 bit |
0 |
+255 |
| ushort |
16 bit |
0 |
+65_535 |
| uint |
32 bit |
0 |
+4_294_967_295 |
| ulong |
64 bit |
0 |
+18_446_744_073_709_551_615 |
Egy adott típusú változó (vagy kifejezés) könnyedén átalakítható egy másik típusúvá. Egy értékadásnál például, ha a hozzárendelendő érték típusa (lhs) biztosítja, hogy az érték a hozzárendelés céljául szolgáló típus (rhs) tartományába essen, akkor egyszerű értékadásról van szó:
uint ui = uint.MaxValue;
ulong ul = ui; // no problem
Másrészt, ha a forrásul szolgáló típus tartománya nem részhalmaza a cél típus értéktartományának, akkor egy cast, azaz () műveletre van szükség, még akkor is, ha az adott érték a cél típus tartományán belül van:
short s = 42;
uint ui = (uint)s;
Bitkonverzió
A BitConverter osztály kényelmes módot kínál arra, hogy az egész típusokat bájtokból álló tömbökké alakítsd, és vissza.
Utasítások
Folytatódik a távirányítós autó projektje. A telemetriai rendszer sávszélessége szűkös, ezért arra kértek, hogy valósíts meg egy üzenetprotokollt a telemetriai adatok továbbításához.
Az adatok pufferekben (byte-tömbökben) továbbítódnak. Egészek küldésekor a puffer mérete csökken az alább leírt protokoll alkalmazásával.
Minden értéket a lehető legkisebb egész típusban érdemes ábrázolni (a byte és sbyte típus nem szerepel, mert a megtakarítás elhanyagolható lenne):
| Ettől |
Eddig |
Típus |
| 4_294_967_296 |
9_223_372_036_854_775_807 |
long |
| 2_147_483_648 |
4_294_967_295 |
uint |
| 65_536 |
2_147_483_647 |
int |
| 0 |
65_535 |
ushort |
| -32_768 |
-1 |
short |
| -2_147_483_648 |
-32_769 |
int |
| -9_223_372_036_854_775_808 |
-2_147_483_649 |
long |
Az értéket a hozzá rendelt típushoz tartozó megfelelő számú byte-ra kell átalakítani. A teljes puffer egy olyan byte-ból áll, amely a pufferben lévő további byte-ok számát jelzi (prefix byte), ezt követik az egészet tároló byte-ok (payload bytes).
Néhány típus ugyanannyi byte-ot használ (pl. a uint és az int típus). Normális esetben ugyanaz lenne a prefix byte-juk, de ez problémássá tenné a dekódolást. Ennek kiküszöbölésére a protokoll egy kis trükköt vezet be: előjeles típusoknál a prefix byte értéke 256 mínusz a pufferben lévő további byte-ok száma.
A kommunikációban csak a prefix byte és az általa jelzett számú következő byte kerül elküldésre. Belül mind a küldő, mind a fogadó rutin egy 9 byte-os puffert használ (szükség esetén záró nullákkal).
1. Egész érték kódolása küldésre készen
Valósítsd meg a statikus TelemetryBuffer.ToBuffer() metódust, amely a metódusnak átadott paramétert veszi, és pufferré kódolja.
// Type: ushort, bytes: 2, signed: no, prefix byte: 2
TelemetryBuffer.ToBuffer(5)
// => {0x2, 0x5, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0 };
// Type: int, bytes: 4, signed: yes, prefix byte: 256 - 4
TelemetryBuffer.ToBuffer(Int32.MaxValue)
// => {0xfc, 0xff, 0xff, 0xff, 0x7f, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0 };
2. Fogadott puffer dekódolása
Valósítsd meg a statikus TelemetryBuffer.FromBuffer() metódust, amely dekódolja a fogadott puffert, és az értéket long formájában adja vissza.
TelemetryBuffer.FromBuffer(new byte[] {0xfc, 0xff, 0xff, 0xff, 0x7f, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0 })
// => 2147483647
Ha a prefix byte értéke nem várt, akkor 0-t kell visszaadni.
Tanulófeladat
