C++ bitset 用法

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

下麵是具體用法

構造函數

bitset常用構造函數有四種，如下

    bitset<4> bitset1;　　//無參構造，長度為４，預設每一位為０

    bitset<8> bitset2(12);　　//長度為８，二進位保存，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

註意：

用字元串構造時，字元串只能包含 '0' 或 '1' ，否則會拋出異常。

構造時，需在<>中表明bitset 的大小(即size)。

在進行有參構造時，若參數的二進位表示比bitset的size小，則在前面用０補充(如上面的慄子)；若比bitsize大，參數為整數時取後面部分，參數為字元串時取前面部分(如下麵慄子)：

    bitset<2> bitset1(12);　　//12的二進位為1100（長度為４），但bitset1的size=2，只取後面部分，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對於二進位有位操作符，具體如下

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

    cout << (foo^=bar) << endl;       // 1010 (foo對bar按位異或後賦值給foo)
    cout << (foo&=bar) << endl;       // 0010 (按位與後賦值給foo)
    cout << (foo|=bar) << endl;       // 0011 (按位或後賦值給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(類似數組)，註意最低位下標為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，慄子就不放了。

可用函數

bitset還支持一些有意思的函數，比如：

    bitset<8> foo ("10011011");

    cout << foo.count() << endl;　　//5　　（count函數用來求bitset中1的位數，foo中共有５個１
    cout << foo.size() << endl;　　 //8　　（size函數用來求bitset的大小，一共有８位

    cout << foo.test(0) << endl;　　//true　　（test函數用來查下標處的元素是０還是１，並返回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　　（any函數檢查bitset中是否有１
    cout << foo.none() << endl;　　//false　　（none函數檢查bitset中是否沒有１
    cout << foo.all() << endl;　　//false　　（all函數檢查bitset中是全部為１
    

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

另外，含有一些函數：

    bitset<8> foo ("10011011");

    cout << foo.flip(2) << endl;　　//10011111　　（flip函數傳參數時，用於將參數位取反，本行代碼將foo下標２處"反轉"，即０變１，１變０
    cout << foo.flip() << endl;　　 //01100000　　（flip函數不指定參數時，將bitset每一位全部取反

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

    cout << foo.reset(4) << endl;　　//11101111　　（reset函數傳一個參數時將參數下標處置為０
    cout << foo.reset() << endl;　　 //00000000　　（reset函數不傳參數時將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

最後，還有一些類型轉換的函數，如下：

    bitset<8> foo ("10011011");

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

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

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希望有幫助