二进制读取器 - 如何读取单个位？

Question

案例:
再次尝试通过我的网卡捕获数据包，我开发了两个扩展程序来捕获可变数量的位。

    public static string ReadBits ( this BinaryReader Key , int Value )
    {
        BitArray _BitArray = new BitArray ( Value );

        for ( int Loop = 0 ; Loop > Value ; Loop++ )
        {
/* Problem HERE ---> */   _BitArray [ Loop ] = Key . ReadBoolean ( );
        }

        return BitConverter . ToString ( _BitArray . ToByteArray ( ) );
    }

    public static byte [ ] ToByteArray ( this BitArray Key )
    {
        byte [ ] Value = new byte [ ( int ) Math . Ceiling ( ( double ) Key . Length / 8 ) ];
        Key . CopyTo ( Value , 0 );
        return Value;
    }

问题：

_BitArray [ Loop ] = Key . ReadBoolean ( );  

我试图读取单个位，但参考MSDN文档，它将流位置提前了1个字节而不是1个位！！！

从当前流中读取布尔值，并将流的当前位置向前移动一个字节。

问题：
我真的可以仅捕获1位并将流位置提前1位吗？
请给我建议或想法 :)

谢谢，

- Ahmed Ghoneim

Answer 1

不，流定位是基于字节步进的。您可以编写自己的流实现来进行位定位。

class BitReader
{
    int _bit;
    byte _currentByte;
    Stream _stream;
    public BitReader(Stream stream)
    { _stream = stream; }

    public bool? ReadBit(bool bigEndian = false)
    {
      if (_bit == 8 ) 
      {

        var r = _stream.ReadByte();
        if (r== -1) return null;
        _bit = 0; 
        _currentByte  = (byte)r;
      }
      bool value;
      if (!bigEndian)
         value = (_currentByte & (1 << _bit)) > 0;
      else
         value = (_currentByte & (1 << (7-_bit))) > 0;

      _bit++;
      return value;
    }
}

- Pavel Krymets

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那么，位的顺序呢？最低位优先还是最高位优先？ - Ahmed Ghoneim

好的，已添加 bigEndian 支持。 - Pavel Krymets

更改方法签名以返回可空布尔值，如果流返回EOS（-1），则该方法返回null。 - Pavel Krymets

Answer 2

不，无法将 Stream 实例提前一位。 Stream 类型支持的最小粒度为一个 byte。

你可以编写一个对 Stream 进行包装的类，通过操纵和缓存一字节的移动来提供一位粒度。

class BitStream { 
  private Stream _stream;
  private byte _current;
  private int _index = 8;


  public byte ReadBit() {
    if (_index >= 8) {
      _current = _stream.ReadByte();
      _index = 0;
    }
    return (_current >> _index++) & 0x1;
  }
}

注意：这将从右侧读取字节并转换为位。如果您想从左侧读取，需要稍微更改 return 行。

- JaredPar

Answer 3

读取1个字节并使用位掩码将其转换为8元素布尔数组

- Novakov