はじめに
整数
C#は、多くの静的型付け言語と同じように、整数を表すいくつかの型を提供しています。それぞれの型が扱える値の範囲は異なります。最も小さいsbyte型は、最小値が-128、最大値が127です。すべての整数型と同様に、これらの値は<type>.MinValueと<type>.MaxValueで取得できます。最も大きいlong型は、最小値が-9,223,372,036,854,775,808、最大値が9,223,372,036,854,775,807です。その間には、short型とint型があります。
範囲は、システムがその型に割り当てる記憶域の幅によって決まります。たとえば、byteは8ビット、longは64ビットです。
上記のそれぞれの型には、符号なしの対応する型があります。sbyte/byte、short/ushort、int/uint、long/ulongです。いずれの場合も、値の範囲は0から、符号付きの負の最大値に2を掛けて1を足した値までです。
| 型 |
幅 |
最小値 |
最大値 |
| sbyte |
8ビット |
-128 |
+127 |
| short |
16ビット |
-32_768 |
+32_767 |
| int |
32ビット |
-2_147_483_648 |
+2_147_483_647 |
| long |
64ビット |
-9_223_372_036_854_775_808 |
+9_223_372_036_854_775_807 |
| byte |
8ビット |
0 |
+255 |
| ushort |
16ビット |
0 |
+65_535 |
| uint |
32ビット |
0 |
+4_294_967_295 |
| ulong |
64ビット |
0 |
+18_446_744_073_709_551_615 |
ある型の変数（または式）は、簡単に別の型に変換できます。たとえば代入の操作では、代入する値（lhs）の型が、その値が代入先（rhs）の型の範囲に収まることを保証していれば、単純な代入ができます。
uint ui = uint.MaxValue;
ulong ul = ui; // no problem
一方、代入元の型の範囲が代入先の値の範囲の一部ではない場合は、たとえその値が代入先の範囲に収まっていても、キャスト（()）の操作が必要です。
short s = 42;
uint ui = (uint)s;
ビット変換
BitConverterクラスは、整数型とバイト配列を相互に変換する便利な方法を提供します。
説明
ラジコンカーのプロジェクトは続いています。テレメトリシステムの帯域はひっ迫しているため、テレメトリデータをやり取りするためのメッセージプロトコルを実装することになりました。
データはバッファ（バイト配列）で送信されます。整数を送るときは、以下で説明するプロトコルを使うことで、バッファのサイズを小さくできます。
それぞれの値は、できるだけ小さい整数型で表現します（byteとsbyte型は、節約できる量がごくわずかなので含まれていません）：
| 下限 |
上限 |
型 |
| 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 |
値は、割り当てられた型に応じたバイト数に変換します。バッファ全体は、バッファ内の追加バイト数を示す1バイト（プレフィックスバイト）と、そのあとに続く整数を保持するバイト列（ペイロードバイト）で構成されます。
型によっては、同じバイト数を使うものもあります（たとえばuint型とint型）。通常なら、どちらも同じ_プレフィックスバイト_になりますが、それではデコードがややこしくなってしまいます。そこで、このプロトコルにはちょっとした工夫があります。符号付きの型では、_プレフィックスバイト_の値は256からバッファ内の追加バイト数を引いた値になります。
通信で送信されるのは、プレフィックスバイトと、そのプレフィックスが示す数の後続バイトだけです。内部的には、送信ルーチンも受信ルーチンも、（必要に応じて末尾にゼロを付けた）9バイトのバッファを使います。
1. 送信できるように整数値をエンコードする
メソッドに渡された値をバッファにエンコードする、静的メソッドTelemetryBuffer.ToBuffer()を実装してください。
// 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. 受信したバッファをデコードする
受信したバッファをデコードし、その値をlongの形で返す、静的メソッドTelemetryBuffer.FromBuffer()を実装してください。
TelemetryBuffer.FromBuffer(new byte[] {0xfc, 0xff, 0xff, 0xff, 0x7f, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0 })
// => 2147483647
プレフィックスバイトが想定外の値だった場合は、0を返します。
学習演習
