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c++中bitset的常見(jiàn)用法示例詳解

更新時(shí)間：2025年02月20日 08:47:25 作者：Tomorrowland_D

C++ 中的?bitset?是一個(gè)用于處理固定大小位序列的模板類,提供高效的位操作功能,這篇文章主要介紹了c++中bitset的常見(jiàn)用法,需要的朋友可以參考下

1. 聲明與初始化

頭文件：需包含 <bitset>。
聲明：bitset<N> 表示一個(gè)包含 N 位的二進(jìn)制集合（N 為編譯時(shí)常量）。

bitset<8> b1;       // 默認(rèn)初始化，所有位為0
bitset<4> b2(5);    // 用整數(shù)初始化：0101
bitset<4> b3("1010"); // 用字符串初始化：1010
bitset<4> b4(b3);   // 拷貝構(gòu)造

2. 初始化規(guī)則

整數(shù)初始化：高位截?cái)啵臀粚?duì)齊。

bitset<3> b(10);    // 10的二進(jìn)制為1010 → 截?cái)酁?10（值為2）

字符串初始化：
- 字符串只能包含 '0' 和 '1'。
- 默認(rèn)從字符串的 左端（高位） 開(kāi)始解析。

bitset<4> b("1010"); // 高位 → 低位：1 0 1 0 → 十進(jìn)制10
bitset<4> b("101010", 2, 4); // 從索引2取4位："1010" → 值為10

3. 常用操作

位訪問(wèn)：
- [] 運(yùn)算符：通過(guò)索引訪問(wèn)（從右到左，0為最低位）。
- test(pos)：檢查指定位是否為1，越界拋出異常。

bitset<4> b("1010");
bool bit0 = b[0];   // 0 → 最低位
bool bit3 = b[3];   // 1 → 最高位

修改位：
- set(pos, val)：設(shè)置某位（默認(rèn)1）。
- reset(pos)：清除某位（設(shè)為0）。
- flip(pos)：翻轉(zhuǎn)某位。

b.set(0);       // 1010 → 1011
b.reset(3);     // 1011 → 0011
b.flip(1);      // 0011 → 0001

統(tǒng)計(jì)與判斷：
- count()：返回1的個(gè)數(shù)。
- any()/none()/all()：判斷是否存在/沒(méi)有/全部為1。

if (b.any()) cout << "至少1位為1";

4. 位運(yùn)算

支持 &、|、^、~、<<、>> 等運(yùn)算符（長(zhǎng)度需相同）：

bitset<4> a("1010"), b("1100");
auto c = a & b;     // 1000
auto d = a << 1;    // 0100

5. 類型轉(zhuǎn)換

to_ulong()/to_ullong()：轉(zhuǎn)為無(wú)符號(hào)整數(shù)（可能溢出）。
to_string()：轉(zhuǎn)為字符串，可指定填充字符。

bitset<4> b(10);
string s = b.to_string(); // "1010"

6. 應(yīng)用場(chǎng)景

位標(biāo)志管理：如權(quán)限控制、狀態(tài)標(biāo)記。
位掩碼操作：快速篩選或修改特定位。
數(shù)據(jù)壓縮：高效存儲(chǔ)布爾值。

示例代碼

#include <bitset>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    bitset<8> b1(42);          // 00101010
    bitset<8> b2("10101010");  // 10101010
    cout << b1 << endl;         // 輸出 00101010
    b1.set(0);                 // 變?yōu)?00101011
    b2.flip();                 // 變?yōu)?01010101
    cout << (b1 & b2) << endl; // 00000001
    cout << b1.to_ulong() << endl; // 43
    return 0;
}