C++ bitset 用法
2024-10-10 22:15:53
C++的 bitset 在 bitset 头文件中,它是一种类似数组的结构,它的每一个元素只能是0或1,每个元素仅用1bit空间。
下面是具体用法
构造函数
bitset常用构造函数有四种,如下
bitset<> bitset1; //无参构造,长度为4,默认每一位为0 bitset<> bitset2(); //长度为8,二进制保存,前面用0补充 string s = "";
bitset<> bitset3(s); //长度为10,前面用0补充 char s2[] = "";
bitset<> bitset4(s2); //长度为13,前面用0补充 cout << bitset1 << endl; //0000
cout << bitset2 << endl; //00001100
cout << bitset3 << endl; //0000100101
cout << bitset4 << endl; //0000000010101
注意:
用字符串构造时,字符串只能包含 '0' 或 '1' ,否则会抛出异常。
构造时,需在<>中表明bitset 的大小(即size)。
在进行有参构造时,若参数的二进制表示比bitset的size小,则在前面用0补充(如上面的栗子);若比bitsize大,参数为整数时取后面部分,参数为字符串时取前面部分(如下面栗子):
bitset<> bitset1(); //12的二进制为1100(长度为4),但bitset1的size=2,只取后面部分,即00 string s = "";
bitset<> bitset2(s); //s的size=6,而bitset的size=4,只取前面部分,即1001 char s2[] = "";
bitset<> bitset3(s2); //与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对于二进制有位操作符,具体如下
bitset<> foo (string(""));
bitset<> bar (string("")); cout << (foo^=bar) << endl; // 1010 (foo对bar按位异或后赋值给foo)
cout << (foo&=bar) << endl; // 0010 (按位与后赋值给foo)
cout << (foo|=bar) << endl; // 0011 (按位或后赋值给foo) cout << (foo<<=) << endl; // 1100 (左移2位,低位补0,有自身赋值)
cout << (foo>>=) << endl; // 0110 (右移1位,高位补0,有自身赋值) cout << (~bar) << endl; // 1100 (按位取反)
cout << (bar<<) << endl; // 0110 (左移,不赋值)
cout << (bar>>) << endl; // 0001 (右移,不赋值) cout << (foo==bar) << endl; // false (0110==0011为false)
cout << (foo!=bar) << endl; // true (0110!=0011为true) cout << (foo&bar) << endl; // 0010 (按位与,不赋值)
cout << (foo|bar) << endl; // 0111 (按位或,不赋值)
cout << (foo^bar) << endl; // 0101 (按位异或,不赋值)
此外,可以通过 [ ] 访问元素(类似数组),注意最低位下标为0,如下:
bitset<> foo (""); cout << foo[] << endl; //1
cout << foo[] << endl; //1
cout << foo[] << endl; //0
当然,通过这种方式对某一位元素赋值也是可以的,栗子就不放了。
可用函数
bitset还支持一些有意思的函数,比如:
bitset<> foo (""); cout << foo.count() << endl; //5 (count函数用来求bitset中1的位数,foo中共有5个1
cout << foo.size() << endl; //8 (size函数用来求bitset的大小,一共有8位 cout << foo.test() << endl; //true (test函数用来查下标处的元素是0还是1,并返回false或true,此处foo[0]为1,返回true
cout << foo.test() << endl; //false (同理,foo[2]为0,返回false cout << foo.any() << endl; //true (any函数检查bitset中是否有1
cout << foo.none() << endl; //false (none函数检查bitset中是否没有1
cout << foo.all() << endl; //false (all函数检查bitset中是全部为1
补充说明一下:test函数会对下标越界作出检查,而通过 [ ] 访问元素却不会经过下标检查,所以,在两种方式通用的情况下,选择test函数更安全一些
另外,含有一些函数:
bitset<> foo (""); cout << foo.flip() << endl; //10011111 (flip函数传参数时,用于将参数位取反,本行代码将foo下标2处"反转",即0变1,1变0
cout << foo.flip() << endl; //01100000 (flip函数不指定参数时,将bitset每一位全部取反 cout << foo.set() << endl; //11111111 (set函数不指定参数时,将bitset的每一位全部置为1
cout << foo.set(,) << endl; //11110111 (set函数指定两位参数时,将第一参数位的元素置为第二参数的值,本行对foo的操作相当于foo[3]=0
cout << foo.set() << endl; //11111111 (set函数只有一个参数时,将参数下标处置为1 cout << foo.reset() << endl; //11101111 (reset函数传一个参数时将参数下标处置为0
cout << foo.reset() << endl; //00000000 (reset函数不传参数时将bitset的每一位全部置为0
同样,它们也都会检查下标是否越界,如果越界就会抛出异常
最后,还有一些类型转换的函数,如下:
bitset<> foo (""); string s = foo.to_string(); //将bitset转换成string类型
unsigned long a = foo.to_ulong(); //将bitset转换成unsigned long类型
unsigned long long b = foo.to_ullong(); //将bitset转换成unsigned long long类型 cout << s << endl; //10011011
cout << a << endl; //155
cout << b << endl; //155
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希望有帮助
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