背景

LabelのTextを自力でDrawしたかったんです。
OnPaintの中でDrawStringすればオッケです。
簡単でしょ？

詳細

なるべく、Labelコントロールのプロパティを尊重したいです。
特にTextAlignプロパティは重要でした。

ところで、Label.TextAlign は ContentAlignment 型のプロパティです。
えーと、こんな感じ

しかし、DrawStringで表示位置を制御するにはStringAlignment型のアトリビュート二つ、つまり

Alignment
LineAlignment

の組み合わせで、縦横の位置を指定しなければなりません。
つまりAlignmentは、この位置を表していて

LineAlignmentは、この位置を表していて

この組み合わせで、ContentAlignmentと同じ位置指定ができるようになっている。
ちゅー訳です。

NearとFarの位置関係は日本語ではの話、と思ってね

分析

ところで、ContentAlignment型はenumで以下の値を持っています。


TopLeft = 1
TopCenter = 2
TopRight = 4
MiddleLeft = 16
MiddleCenter = 32
MiddleRight = 64
BottomLeft = 256
BottomCenter = 512
BottomRight  =1024

StringAlignment型もenumで以下の値。

Near = 0
Center = 1
Far = 2

因みに、ContentAlignmentを図示すると以下の形。

enumの値は実際に立ったビットが２進数値としてどう評価されるかの値。

一方、StringAlignmentは下図。

enum値はただの、値を持った識別子。

変換その１（あっち ⇒ こっち）

えーと、まずは分かり易そうな方から…

StringAlignmentはただの値、と云いながらもよ～く見てみると以下の対応関係が成り立つようになっています。

Left = Near なのでContentAlignment（の一部）とStringAlignmentの位置関係は、上の図のようになります。
で、着目すべきは赤い数字。

つまり、$2^{StringAlignment}$とすると、その結果が１だったり２だったり４だったりして、ContentAlignmentの対応位置にビットを立てる事ができるって訳です。

次は垂直方向の位置合わせです。
サクッと図にしてしまうと以下のような感じです。

Top / Middle / Bottom其々を４ビットのブロックとして考えると、StringAlignmentの値とブロックの位置関係を対応付ける事が出来ます。
つまり、水平位置の変換結果に垂直位置の変換値を掛け合わせる事で、ContentAlignmentに変換されます。
こう云う事―

ContentAlignment = Math.Pow(2, Alignment) * Math.Pow(16, LineAlignment);

わっかり難ーい！
と云う時には以下の様に考えても可。

$2^{Alignment}$ で求めた水平配置情報を―

０ブロック左シフトすると、垂直方向にはTopに配置される
１ブロック左シフトすると、垂直方向にはMiddleに配置される
２ブロック左シフトすると、垂直方向にはBottomに配置される

ContentAlignment = Math.Pow(2, Alignment) << (4 * LineAlignment);

４ビット左シフトすると云う事は、（２の４乗）＝１６を掛けるってのと同義だからね。

さて―
簡単な方は片付いたけど、本来やりたかったのはContentAlignmentを二つのStringAlignemntに分割する方でした。

変換その２（こっち ⇒ あっち）

あっちからこっちへの変換は数式でできたので、こっちからあっちへの逆変換も数式で出来る筈です。
数ⅡBを思い出しましょう！

冪乗の逆関数は対数になります。
$2^n = x$ なら、$n = log_2 x$ と云う事です。

配置	冪乗	対数
left	$2^0 = 1$	$0 = log_2 1$
center	$2^1 = 2$	$1 = log_2 2$
right	$2^2 = 4$	$2 = log_2 4$

さて、もう一回この図を持ってきて逆の見方で読み解くと－

もし ContentAlignment の値が $1$ ならば、$log_2 1 = 0$ で、(Topの)Nearです。
もし ContentAlignment の値が $2$ ならば、$log_2 2 = 1$ で、(Topの)Middleになります。
もし ContentAlignment の値が $4$ ならば、$log_2 4 = 2$ で、(Topの)Farに変換できます。

じゃぁ、垂直方向がTop以外の場合はどうなるかと云うと、この場合も先ほどとは逆に４ビット単位で右シフトしてあげれば良いですね。

ここも例に依って対数です。
一つのブロックが４ビット（$=2^4=16$）単位ですので $log_{16} ContentAlignment$ とすれば、ビットがどのブロックに含まれているかを知る事が出来ます。

えーと、ここにきて更に公式ですけど…
C#のMathライブラリにおいて扱えるのは、常用対数か自然対数のどちらか¹です。（対数の底が $10$ か $e$ かって事）
上に出てきた様に底を $2$とか $16$ にしたければ以下の変換公式を使う必要があります。

$log_x n = log_{10} n / log_{10} x$

ここら辺を考慮すると縦位置はー

LineAlignment = Math.Floor(Math.Log10(ContentAlignment) / Math.Log10(16))

横位置の方は縦位置に従って右シフトした上で対数変換すれば…

Alignment = Math.Log10(ContentAlignment >> (4 * LineAlignment)) / Math.log10(2)

で、縦横のStringAlignmentに変換できました。

じゃぁ、C#で表現してみましょう

多分、Extensionにした方が使い易い様な気がする…
ちょっと癖が出てしまいましたが、双方向ともStringFormatに対する拡張メソッドになります。

public static class ExtClass {
    public static ContentAlignment ToContentAlignment(this StringFormat Me) {
        return (ContentAlignment)((int)Math.Pow(2, (int)Me.Alignment) << (4 * (int)Me.LineAlignment));
    }
    
    public static void SetStringAlignment(this StringFormat Me, ContentAlignment ca) {
        int Valignment = (int)Math.Floor(Math.Log10((int)ca) / Math.Log10(16));
        int Halignment = (int)(Math.Log10((int)ca >> (4 * Valignment)) / Math.Log10(2));

        Me.LineAlignment = (StringAlignment)Valignment;
        Me.Alignment = (StringAlignment)Halignment;
    }
}

使い方

    StringFormat sf = new StringFormat();
    Console.WriteLine(sf.ToContentAlignment());            //  sfのAlignmentをContentAlignmentで取得

    sf.SetStringAlignment(ContentAlignment.BottomCenter);  //  ContentAlignemnetからsfにAlignmentをコピー
    Console.WriteLine(sf.ToContentAlignment());

てな感じで…

.NET Frmeworkの場合 ↩