C#动态逻辑门

Question

我正在做一个程序，将允许用户从虚拟逻辑门建立数字电路。每个gate都是一个代表特定gate类型的类的实例，例如，下面是和类的外观：

public class andgate
{
    public andgate()
    {
        inputs = new bool[7];
        for (int i = 0; i < 7; i++) inputs[i] = true;
        output = (inputs[0] && inputs[1] && inputs[2] && inputs[3] && inputs[4] && inputs[5] && inputs[6]);
    }
    public bool[] inputs;
    public bool output;
}

每个门都有七个输入端，但并不是所有的输入端都要用到(也就是说，对于一个有三个输入端的门，剩下的四个输入端就是"1“，这是AND的中性元素)。每个输入是对另一个门的输出或对布尔数组(其存储输入向量)的元素的引用，以便由一个门自动生成的信号被发送到下一个门。问题是，我还需要信号在门内动态传输，即，如果AND门中的一个输入信号设置为0，则输出自动为0。因此，当您将一个二进制向量馈送到电路的输入时，它会改变电路的输出值。或者，也许有一种比从单个门构建电路更简单的方法来模拟电路？我需要它来生成测试模式。

Answer 1

将output属性设为只读：

public bool output
{
    get
    {
        return inputs.All(i => i);
    }
}

不需要ANDing所有的输入，只需检查是否有任何输入是假的。

当然，您必须在构造函数中删除对output的赋值。这应该使您的output属性“动态”。

您可能还希望将输入更改为bool?[]，以便null值表示没有信号。然后，您必须将输入数组的初始化删除为all true，并将输出返回更改为：

return inputs.All(i => i.GetValueOrDefault(true));

在评论中使用Tim S的建议进行编辑

Answer 2

为此，您应该使用属性来设置/获取输入，因为您可以在属性中执行额外的计算。你持有的状态变量应该是私有的。

public bool[] Inputs {
    set {
        inputs = value;
    }
}

public bool Output {
    get {
        return inputs[0] && inputs[1] ...
    }
}

对于Inputs属性，我会避免这样做，因为公开数组实际上暴露了有关类如何存储内容的信息，为了更好的OOP，应该尽可能避免这样做。例如，ReadOnlyCollection可能更适合。

然而，我会在总体上重新考虑设计，并避免一些随意的#输入，7.你是从哪里得到这个值的？

一种更简单的方法是假设一个门有两个值-A和B，您可以在构造函数或单个属性中为其设置值。

然后，你可以利用二进制逻辑门上的操作是关联的，所以一个AND门接受a，b，c，等同于一个接受a，b的门，将它的输出提供给另一个同样接受c的门。这就是你在实践中构建电路的方式-尽管你需要考虑的是门的延迟。

Answer 3

听起来你应该将事件添加到门中，这样当它们的状态改变时，它们就能够通知依赖对象；类似这样：

public class AndGate
{

    private bool[] inputs;
    private bool output;

    public bool[] Inputs 
    {
        get
        {
            return this.inputs;
        }
        set
        {
            this.inputs = value; 
            UpdateOutput();     
        }
    }
    public bool Output
    {
        get
        {
            return this.output;
        }
    }

    public AndGate()
    {
        inputs = new bool[7];
        for (int i = 0; i < 7; i++) inputs[i] = true;
        UpdateOutput();
    }

    private void UpdateOutput()
    {
        bool original = output;
        output = true;
        for(int i=0; i<inputs.Length; i++)
        {
            output = output && inputs[i];
        }
        if (original != output)
        {
            OnChanged(EventArgs.Empty);
        }
    }

    public event GateStateChangedEventHandler StateChanged;  
    protected virtual void OnChanged(EventArgs e) 
    {
        if (StateChanged != null) 
        {
            StateChanged(this, e);
        }
    }

}