C# byte 陣列擴充方法實戰指南 (下)：位運算、檔案儲存、記憶體流轉換

前言

承接上篇，本文介紹 byte 陣列擴充方法的後四大實用場景：位元級操作、儲存為檔案、轉換為 MemoryStream、以及完整八大場景總結。

場景六：位元運算擴充 (針對單一 byte)

public static class ByteExtensions
{
    // 取得第 index 位是否為 1 (index 0 = LSB)
    public static bool GetBit(this byte b, int index)
        => (b & (1 << index)) > 0;

    // 設定第 index 位為 1
    public static byte SetBit(this byte b, int index)
        => (byte)(b | (1 << index));

    // 設定第 index 位為 0
    public static byte ClearBit(this byte b, int index)
        => (byte)(b & ~(1 << index));

    // 翻轉第 index 位
    public static byte ToggleBit(this byte b, int index)
        => (byte)(b ^ (1 << index));
}

用法：

byte flags = 0;
flags = flags.SetBit(0);  // 0000_0001
flags = flags.SetBit(3);  // 0000_1001
bool hasFlag = flags.GetBit(3); // true
flags = flags.ClearBit(0); // 0000_1000

場景七：儲存為檔案

public static void Save(this byte[] data, string path)
    => File.WriteAllBytes(path, data);

用法：myByteArray.Save(@"C:\data.bin");

場景八：轉換為 MemoryStream

public static MemoryStream ToMemoryStream(this byte[] data)
    => new MemoryStream(data);

用法：

using (var ms = myByteArray.ToMemoryStream())
{
    // 當作 Stream 傳遞給其他 API (如 Image.FromStream、XmlReader.Create)
}

八大場景完整速查表

擴充方法設計原則

1. this 修飾詞：第一參數加 this 使其成為擴充方法
2. 靜態類別：擴充方法必須定義在 static class 中
3. 命名空間：集中放在專用命名空間 (如 MyProject.Extensions)，using 後即可使用
4. 不可變性：byte 為實值型別，位元操作回傳新值，不修改原值
5. 參數驗證：生產代碼應加入 index 範圍檢查 (0-7)

總結

byte 陣列擴充方法將常見位元組操作封裝為流暢 API，大幅提升程式碼可讀性與重用性。八大場景涵蓋編碼轉換、型別轉換、字串解碼、雜湊、位元操作、檔案 IO、串流互操作等核心需求。建議專案建立共用 ByteExtensions 類別，團隊統一使用，避免重複造輪子。