Introdução

Um dos recursos mais utilizados por programadores em todos os tempos, extremamente rápido, eficiente e prático, chama-se bitmask.

Infelizmente tem sido consolidada a visão de que tudo que exige o conhecimento mínimo de programação é ruim, porque diminui a clareza do código. Em “diminui a clareza do código” leia: torna o código ilegível para programadores que não sabem programar… mas tudo bem. O coitado do bitmask sofreu com isso.

Trata-se de uma ferramenta muito legal para armazenar e comunicar estados compostos por n condições.

Em uma variável tipo byte (em java), você armazena até 7 informações de estado diferentes. Em um short são 15 informações. Sem quaisquer necessidades de computações mirabolantes adicionais.

Aliás se Java tivesse tipos numéricos sem sinais, poderíamos usar os 8 bits de cada byte. Mas isso é outra discussão.

A Mágica

Vamos imaginar que estamos vistoriando um carro, e queremos armazenar em uma variável byte as seguintes informações:

• O carro está com todos os 4 pneus em condições de uso;
• O carro possui combustível;
• O carro possui óleo de freio;
• O carro possui óleo de motor;

Atribua uma potência de 2 a cada informação que deseja armazenar, assim:

• 2ˆ0 = 1 -> O carro está com todos os 4 pneus em condições de uso;
• 2ˆ1 = 2 -> O carro possui combustível;
• 2ˆ2 = 4 -> O carro possui óleo de freio;
• 2ˆ3 = 8 ->  O carro possui óleo de motor;

Crie uma variável “estadoDoCarro” e atribua a ela a soma das condições que correspondem a realidade do carro:

• 2ˆ0 = 1 -> O carro está com todos os 4 pneus em condições de uso;
• 2ˆ1 = 2 -> O carro possui combustível;
• 2ˆ2 = 4 -> O carro possui óleo de freio;

RESULTADO DA SOMA = 7

byte estadoDoCarro = 7;

Para verificar quais as condições satisfeitas basta utilizar o operador ‘&’:

byte b = 11;
if ((b & 1) != 0)
   System.out.println("O carro está com todos os 4 pneus em condições de uso;");
if ((b & 2) != 0)
   System.out.println("O carro possui combustível;");
if ((b & 4) != 0)
   System.out.println("O carro possui óleo de freio;");
if ((b & 8 ) != 0)
   System.out.println("O carro possui óleo de motor;");

Qual é o truque?

Utilizando as potências de 2 estamos “ligando/desligando” cada um dos bits, e “concatenando” booleans. Veja:

Observações

• Em Java existe a classe java.util.BitSet que pode ser bastante útil para essas representações de estado;
• Outros operadores como o ‘|’ são úteis para esse tipo de técnica, e devem ser dominados por qualquer programador;
• Aqueles ifs acima podem ser facilmente substituidos por um loop;
• Cada um dos componentes (as potências de dois), normalmente deve ser armazenada em uma constante.