記錄一個比較少用的容器C++ std::bitset

bitset存儲二進制數位。

bitset就像一個bool類型的數組一樣，但是有空間優化——bitset中的一個元素一般只占1 bit，相當於一個char元素所占空間的八分之一。

bitset中的每個元素都能單獨被訪問，例如對於一個叫做foo的bitset，表達式foo[3]訪問了它的第4個元素，就像數組一樣。

bitset有一個特性：整數類型和布爾數組都能轉化成bitset。

bitset的大小在編譯時就需要確定。如果你想要不確定長度的bitset，請使用（奇葩的）vector<bool>。

定義一個bitset

// constructing bitsets #include <iostream> // std::cout #include <string> // std::string #include <bitset> // std::bitset int main () { std::bitset<16> foo; std::bitset<16> bar (0xfa2); std::bitset<16> baz (std::string("0101111001")); std::cout << "foo: " << foo << '\n'; std::cout << "bar: " << bar << '\n'; std::cout << "baz: " << baz << '\n'; return 0; }

輸出結果：

foo: 0000000000000000 bar: 0000111110100010 baz: 0000000101111001

bitset的運算

bitset的運算就像一個普通的整數一樣，可以進行與(&)、或(|)、異或(^)、左移(<<)、右移(>>)等操作。

// bitset operators #include <iostream> // std::cout #include <string> // std::string #include <bitset> // std::bitset int main () { std::bitset<4> foo (std::string("1001")); std::bitset<4> bar (std::string("0011")); std::cout << (foo^=bar) << '\n'; // 1010 (XOR,assign) std::cout << (foo&=bar) << '\n'; // 0010 (AND,assign) std::cout << (foo|=bar) << '\n'; // 0011 (OR,assign) std::cout << (foo<<=2) << '\n'; // 1100 (SHL,assign) std::cout << (foo>>=1) << '\n'; // 0110 (SHR,assign) std::cout << (~bar) << '\n'; // 1100 (NOT) std::cout << (bar<<1) << '\n'; // 0110 (SHL) std::cout << (bar>>1) << '\n'; // 0001 (SHR) std::cout << (foo==bar) << '\n'; // false (0110==0011) std::cout << (foo!=bar) << '\n'; // true (0110!=0011) std::cout << (foo&bar) << '\n'; // 0010 std::cout << (foo|bar) << '\n'; // 0111 std::cout << (foo^bar) << '\n'; // 0101 return 0; }

上面代碼的輸出結果見注釋。（注意，這段代碼涉及賦值操作）

bitset的相關函數

對於一個叫做foo的bitset：
foo.size() 返回大小（位數）
foo.count() 返回1的個數
foo.any() 返回是否有1
foo.none() 返回是否沒有1
foo.set() 全都變成1
foo.set(p) 將第p + 1位變成1
foo.set(p, x) 將第p + 1位變成x
foo.reset() 全都變成0
foo.reset(p) 將第p + 1位變成0
foo.flip() 全都取反
foo.flip(p) 將第p + 1位取反
foo.to_ulong() 返回它轉換為unsigned long的結果，如果超出范圍則報錯
foo.to_ullong() 返回它轉換為unsigned long long的結果，如果超出范圍則報錯
foo.to_string() 返回它轉換為string的結果