C bitset 二進位制位的有序集

2021-08-30 15:12:08 字數 4079 閱讀 2087

c++的 bitset 在 bitset 標頭檔案中,它是一種類似陣列的結構,它的每乙個元素只能是0或1,每個元素僅用1bit空間。

bitset常用建構函式有四種,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8,二進位制儲存,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:

用字串構造時,字串只能包含 '0' 或 '1' ,否則會丟擲異常。

構造時,需在<>中表明bitset 的大小(即size)。

在進行有參構造時,若引數的二進位制表示比bitset的size小,則在前面用0補充(如上面的栗子);

若比bitsize大,引數為整數時取後面部分,引數為字串時取前面部分

bitset<2> bitset1(12);  //12的二進位制為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

bitset對於二進位制有位操作符,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(類似陣列),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!

bitset還支援一些有意思的函式,比如:

bitset<8> foo ("10011011");

cout << foo.count() << endl;  //5  (count函式用來求bitset中1的位數,foo中共有5個1

cout << foo.size() << endl;   //8  (size函式用來求bitset的大小,一共有8位

cout << foo.test(0) << endl;  //true  (test函式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函式檢查bitset中是否有1

cout << foo.none() << endl;  //false  (none函式檢查bitset中是否沒有1

cout << foo.all() << endl;  //false  (all函式檢查bitset中是全部為1

補充說明一下:test函式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函式更安全一些

另外,含有一些函式:

bitset<8> foo ("10011011");

cout << foo.flip(2) << endl;  //10011111  (flip函式傳引數時,用於將引數位取反,本行**將foo下標2處"反轉",即0變1,1變0

cout << foo.flip() << endl;   //01100000  (flip函式不指定引數時,將bitset每一位全部取反

cout << foo.set() << endl;    //11111111  (set函式不指定引數時,將bitset的每一位全部置為1

cout << foo.set(3,0) << endl;  //11110111  (set函式指定兩位引數時,將第一引數位的元素置為第二引數的值,本行對foo的操作相當於foo[3]=0

cout << foo.set(3) << endl;   //11111111  (set函式只有乙個引數時,將引數下標處置為1

cout << foo.reset(4) << endl;  //11101111  (reset函式傳乙個引數時將引數下標處置為0

cout << foo.reset() << endl;   //00000000  (reset函式不傳引數時將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,如果越界就會丟擲異常

最後,還有一些型別轉換的函式,如下:

bitset<8> foo ("10011011");

string s = foo.to_string();  //將bitset轉換成string型別

unsigned long a = foo.to_ulong();  //將bitset轉換成unsigned long型別

unsigned long long b = foo.to_ullong();  //將bitset轉換成unsigned long long型別

cout << s << endl;  //10011011

cout << a << endl;  //155

cout << b << endl;  //155

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