bitset 简介
- bitset 类定义在头文件 bitset 中。
- bitset 使得位运算变得更加容易。
定义和初始化 bitset
bitset 类是一个类模板，具有固定的大小，定义一个 bitset 时，需要说明它包含多少个二进制位。
bitset<n> b; //@ b有n位，每一位都是0
bitset<n> b(u); //@ b是unsigned long long 值u的低n位的拷贝，如果n大于unsigned long long 的 大小，则b超出unsigned long long 的高位被置0
bitset<n> b(s,pos,m,zero,one); //@ b 是string s 从位置pos开始m个字符的拷贝，s只能包含字符0,1； 如果s中包含其他字符，构造函数会抛出 invalid_argument 异常，pos默 认为0，m默认为string::npos,zero 默认为 '0',one 默认为 '1'
bitset<n> b(cp,pos,m,zero,one); //@ 从cp指向的字符数组中拷贝字符串，如果未提供m，则cp必须指向一个C 风格字符串，如果提供了m，则从cp开始必须至少有m个0，1 字符
用 unsigned 值初始化 bitset
bitset<13> bitvec1(0xbeef); //@ bitvec1 比初始值小，初始值中的高位被丢弃
cout << bitvec1 << endl; //@ 1111011101111
bitset<20> bitvec2(0xbeef); //@ bitvec2 比初始值大，初始值中的高位被填充0
cout << bitvec2 << endl; //@ 00001111011101111
bitset<128> bitvec3(~0ULL); //@ 64 位机器中，long long 0ULL是64个0比特，因此~0ULL是64个1
cout << bitvec3 << endl; //@ 0~63 是1,64~127是0
从 string 初始化 bitset
bitset<32> bitvec4("1100"); //@ 2,3 位为1，剩余的两位是 0
cout << bitvec4 << endl; //@ 00000000000000000000000000001100
string str("1111111000000011001101");
//@ 使用子串初始化
bitset<32> bitvec5(str, 5, 4); //@ 从str[5] 开始是的4个二进制位
cout << bitvec5 << endl;
bitset<32> bitvec6(str, str.size()-4); //@ 使用最后4个字符
cout << bitvec6 << endl;
这里需要注意 string 的索引和 bitset 的索引是不同的。
bitset 操作
下表中置位表示置为1，复位表示置为0：
| 成员函数 | 函数功能 |
|---|---|
| bs.any() | 是否有置位的二进制位 |
| bs.all() | 是否所有的二进制位都被置位 |
| bs.none() | 不存在置位的二进制位 |
| bs.size() | 位数 |
| bs.count() | 被置位的二进制位个数 |
| bs.test(pos) | pos 是置位的返回true，否则返回false |
| bs.set() | 全部位置1 |
| bs.set(pos,v) | pos 置成bool值v,v默认是true |
| bs.reset() | 所有二进制位复位 |
| bs.reset(pos) | pos 复位 |
| bs.flip() | 全部位逐位取反 |
| bs.flip(pos) | pos 二进制位取反 |
| bs[pos] | 访问 pos 处的二进制位 |
| bs.to_ulong() | 将二进制转换为unsigned long输出 |
| bs.to_ullong() | 将二进制转换为unsigned long long输出 |
| bs.to_string() | 将二进制转换为字符串输出 |
| ~bs | 按位取反 效果等效为bs.flip() |
| os << b | 将二进制位输出到os流 小值在右，大值在左 |
| is >> b | 从is读取字符存入b。 |
对于 to_ulong，to_ullong ，如果 bitset 中的值不能放入给定类型中，则这两个操作会抛出 overflow_error 异常。