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詳解C++ bitset用法

發(fā)布時間:2020-10-09 14:49:13 來源:腳本之家 閱讀:134 作者:長島冰茶、 欄目:編程語言

C++的 bitset 在 bitset 頭文件中,它是一種類似數(shù)組的結(jié)構(gòu),它的每一個元素只能是0或1,每個元素僅用1bit空間。

下面是具體用法

構(gòu)造函數(shù)

bitset常用構(gòu)造函數(shù)有四種,如下

bitset<4> bitset1;  //無參構(gòu)造,長度為4,默認每一位為0

 bitset<8> bitset2(12);  //長度為8,二進制保存,前面用0補充

 string s = "100101";
 bitset<10> bitset3(s);  //長度為10,前面用0補充
 
 char s2[] = "10101";
 bitset<13> bitset4(s2);  //長度為13,前面用0補充

 cout << bitset1 << endl;  //0000
 cout << bitset2 << endl;  //00001100
 cout << bitset3 << endl;  //0000100101
 cout << bitset4 << endl;  //0000000010101

注意:

用字符串構(gòu)造時,字符串只能包含 '0' 或 '1' ,否則會拋出異常。

構(gòu)造時,需在<>中表明bitset 的大小(即size)。

在進行有參構(gòu)造時,若參數(shù)的二進制表示比bitset的size小,則在前面用0補充(如上面的栗子);若比bitsize大,參數(shù)為整數(shù)時取后面部分,參數(shù)為字符串時取前面部分(如下面栗子):

bitset<2> bitset1(12);  //12的二進制為1100(長度為4),但bitset1的size=2,只取后面部分,即00

 string s = "100101";  
 bitset<4> bitset2(s);  //s的size=6,而bitset的size=4,只取前面部分,即1001

 char s2[] = "11101";
 bitset<4> bitset3(s2);  //與bitset2同理,只取前面部分,即1110

 cout << bitset1 << endl;  //00
 cout << bitset2 << endl;  //1001
 cout << bitset3 << endl;  //1110

可用的操作符

bitset對于二進制有位操作符,具體如下

bitset<4> foo (string("1001"));
 bitset<4> bar (string("0011"));

 cout << (foo^=bar) << endl; // 1010 (foo對bar按位異或后賦值給foo)
 cout << (foo&=bar) << endl; // 0010 (按位與后賦值給foo)
 cout << (foo|=bar) << endl; // 0011 (按位或后賦值給foo)

 cout << (foo<<=2) << endl; // 1100 (左移2位,低位補0,有自身賦值)
 cout << (foo>>=1) << endl; // 0110 (右移1位,高位補0,有自身賦值)

 cout << (~bar) << endl;  // 1100 (按位取反)
 cout << (bar<<1) << endl;  // 0110 (左移,不賦值)
 cout << (bar>>1) << endl;  // 0001 (右移,不賦值)

 cout << (foo==bar) << endl; // false (0110==0011為false)
 cout << (foo!=bar) << endl; // true (0110!=0011為true)

 cout << (foo&bar) << endl; // 0010 (按位與,不賦值)
 cout << (foo|bar) << endl; // 0111 (按位或,不賦值)
 cout << (foo^bar) << endl; // 0101 (按位異或,不賦值)

此外,可以通過 [ ] 訪問元素(類似數(shù)組),注意最低位下標為0,如下:

 bitset<4> foo ("1011");
 
 cout << foo[0] << endl;  //1
 cout << foo[1] << endl;  //1
 cout << foo[2] << endl;  //0

當然,通過這種方式對某一位元素賦值也是可以的,栗子就不放了。

可用函數(shù)

bitset還支持一些有意思的函數(shù),比如:

bitset<8> foo ("10011011");

 cout << foo.count() << endl;  //5 ?。╟ount函數(shù)用來求bitset中1的位數(shù),foo中共有5個1
 cout << foo.size() << endl;   //8 ?。╯ize函數(shù)用來求bitset的大小,一共有8位

 cout << foo.test(0) << endl;  //true ?。╰est函數(shù)用來查下標處的元素是0還是1,并返回false或true,此處foo[0]為1,返回true
 cout << foo.test(2) << endl;  //false  (同理,foo[2]為0,返回false

 cout << foo.any() << endl;  //true ?。╝ny函數(shù)檢查bitset中是否有1
 cout << foo.none() << endl;  //false  (none函數(shù)檢查bitset中是否沒有1
 cout << foo.all() << endl;  //false ?。╝ll函數(shù)檢查bitset中是全部為1

補充說明一下:test函數(shù)會對下標越界作出檢查,而通過 [ ] 訪問元素卻不會經(jīng)過下標檢查,所以,在兩種方式通用的情況下,選擇test函數(shù)更安全一些

另外,含有一些函數(shù):

bitset<8> foo ("10011011");

  cout << foo.flip(2) << endl;  //10011111  (flip函數(shù)傳參數(shù)時,用于將參數(shù)位取反,本行代碼將foo下標2處"反轉(zhuǎn)",即0變1,1變0
  cout << foo.flip() << endl;   //01100000 ?。╢lip函數(shù)不指定參數(shù)時,將bitset每一位全部取反

  cout << foo.set() << endl;    //11111111 ?。╯et函數(shù)不指定參數(shù)時,將bitset的每一位全部置為1
  cout << foo.set(3,0) << endl;  //11110111 ?。╯et函數(shù)指定兩位參數(shù)時,將第一參數(shù)位的元素置為第二參數(shù)的值,本行對foo的操作相當于foo[3]=0
  cout << foo.set(3) << endl;   //11111111  (set函數(shù)只有一個參數(shù)時,將參數(shù)下標處置為1

  cout << foo.reset(4) << endl;  //11101111 ?。╮eset函數(shù)傳一個參數(shù)時將參數(shù)下標處置為0
  cout << foo.reset() << endl;   //00000000 ?。╮eset函數(shù)不傳參數(shù)時將bitset的每一位全部置為0

同樣,它們也都會檢查下標是否越界,如果越界就會拋出異常

最后,還有一些類型轉(zhuǎn)換的函數(shù),如下:

bitset<8> foo ("10011011");

 string s = foo.to_string();  //將bitset轉(zhuǎn)換成string類型
 unsigned long a = foo.to_ulong();  //將bitset轉(zhuǎn)換成unsigned long類型
 unsigned long long b = foo.to_ullong();  //將bitset轉(zhuǎn)換成unsigned long long類型

 cout << s << endl;  //10011011
 cout << a << endl;  //155
 cout << b << endl;  //155

以上所述是小編給大家介紹的C++ bitset用法詳解整合,希望對大家有所幫助,如果大家有任何疑問請給我留言,小編會及時回復大家的。在此也非常感謝大家對億速云網(wǎng)站的支持!

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