bitset对象上的操作

多种bitset操作（表3-7）用来测试或设置bitset对象中的单个或多个二进制位：

表3-7  bitset操作

 

1. 测试整个bitset对象

如果bitset对象中有一个或多个二进制位置为1，则any操作返回true，也就是说，其返回值等于1;相反，如果bitset对象中的二进制位全为0,则none操作返回true。

bitset<32> bitvec; // 32 bits, all zero

bool is_set = bitvec.any();            // false, all bits are zero

bool is_not_set = bitvec.none();      // true, all bits are zero

如果需要知道置为1的二进制位的个数，可以使用count操作，该操作返回置为1的二进制位的个数：

size_t bits_set = bitvec.count(); // returns number of bits that are on

count操作的返回类型是标准库中命名为size_t的类型。size_t类型定义在cstddef头文件中，该文件是C标准库的头文件stddef.h的C++版本。它是一个与机器相关的unsigned类型，大小可以保证存储内存中对象。

与vector和string中的size操作一样，bitset的size操作返回bitset对象中二进制位的个数，返回值的类型是size_t:

size_t sz = bitvec.size(); // returns 32

2. 访问bitset对象中的位

可以用下标操作符来读或写某个索引位置的二进制位，同样地，也可以用下标操作符测试给定二进制位的值或设置某个二进制位的值：

// assign 1 to even numbered bits

for (int index = 0; index != 32; index += 2)

           bitvec[index] = 1;

上面的循环把bitvec中的偶数下标的位都置为1。

除了用下标操作符，还可以用set、test和reset操作来测试或设置给定二进制位的值：

// equivalent loop using set operation

for (int index = 0; index != 32; index += 2)

           bitvec.set(index);

为了测试某个二进制位是否为1，可以用test操作或者测试下标操作符的返回值：

if (bitvec.test(i))

    // bitvec[i] is on

// equivalent test using subscript

if (bitvec[i])

    // bitvec[i] is on

如果下标操作符测试的二进制位为1，则返回的测试值的结果为true，否则返回false。

3. 对整个bitset对象进行设置

set和reset操作分别用来对整个bitset对象的所有二进制位全置1和全置0：

bitvec.reset();    // set all the bits to 0.

bitvec.set();      // set all the bits to 1

flip操作可以对bitset对象的所有位或个别位按位取反：

bitvec.flip(0);   // reverses value of first bit

bitvec[0].flip(); // also reverses the first bit

bitvec.flip();    // reverses value of all bits

4. 获取bitset对象的值

to_ulong操作返回一个unsigned long值，该值与bitset对象的位模式存储值相同。仅当bitset类型的长度小于或等于unsigned long的长度时，才可以使用to_ulong操作：

unsigned long ulong = bitvec3.to_ulong();

cout << "ulong = " << ulong << endl;

to_ulong操作主要用于把bitset对象转到C风格或标准C++之前风格的程序上。如果bitset对象包含的二进制位数超过 unsigned long的长度，将会产生运行时异常。本书将在6.13节介绍异常（exception），并在17.1节中详细地讨论它。

5. 输出二进制位

可以用输出操作符输出bitset对象中的位模式：

bitset<32> bitvec2(0xffff); // bits 0 ... 15 are set to 1; 16 ... 31 are 0

cout << "bitvec2: " << bitvec2 << endl;

输出结果为：

bitvec2: 00000000000000001111111111111111

6. 使用位操作符

bitset类也支持内置的位操作符。C++定义的这些操作符都只适用于整型操作数，它们所提供的操作类似于本节所介绍的bitset操作。5.3节将介绍这些操作符。

习题                                                          

习题3.23  解释下面每个bitset对象包含的位模式：

   (a) bitset<64> bitvec(32);

   (b) bitset<32> bv(1010101);

   (c) string bstr; cin >> bstr; bitset<8> bv(bstr);

习题3.24  考虑这样的序列1,2,3,5,8,13,21，并初始化一个将该序列数字所对应的位置置为1的bitset<32>对象。然后换个方法，给定一个空的bitset对象，编写一小段程序把相应的数位设置为1。