位图的基本操作
位图的出现在一定程度上降低了内存使用。
应用场景：
当待处理数据超出内存处理范围时，将出现一系列的问题。此时，如果使用位图，就可以将内存的使用降至原使用内存大小的八分之一，极大程度的降低了内存不足所带来的诸多问题。
位图初始化：
1.判断输入参数的非法性；
2.初始化结构体变量。
代码：
void BitMapInit(BitMap* bm, uint64_t capacity){
//1.判断非法输入
if(bm == NULL){
//非法输入
return;
}
//2.初始化结构体变量
bm->capacity = capacity;
uint64_t size = capacity/(8*sizeof(uint64_t))+ 1;
//为结构体中的指针变量开辟空间
bm->data = (uint64_t*)malloc(size*sizeof(uint64_t));
//初始化
memset(bm->data,0,size);
return;
}
将某一位设置为1：
1.对输入参数的非法性进行判断；
2.获取index的下标与偏移量；
3.对相应值进行修改。
代码：
// 把第 index 位置为1
void BitMapSet1(BitMap* bm, uint64_t index){
if(bm == NULL || index>= BitMapMax){
//非法输入
return;
}
//获取index的下标与偏移量
uint64_t n;//下标
uint64_t offset;//偏移量
GetBitHashOff(bm,&n,&offset);
//要想将每一位置为1，应进行按位或运算
bm->data[n] = bm->data[n] | (0x1ul<<offset);
return;
}
将某一位设置为0：
1.对输入参数的非法性进行判断；
2.获取index的下标与偏移量；
3.对相应值进行修改。
代码：
// 把第 index 位置为0
void BitMapSet0(BitMap* bm, uint64_t index){
if(bm == NULL || index>= BitMapMax){
//非法输入
return;
}
//获取index的下标与偏移量
uint64_t n;//下标
uint64_t offset;//偏移量
GetBitHashOff(bm,&n,&offset);
//要想将每一位置为0，应进行按位与运算
bm->data[n] = bm->data[n] & ~(0x1ul<<offset);
return;
}
获取index的位图下标与偏移量：
1.求index的位图下标；
2.求index的位图偏移量。
代码：
void GetBitHashOff(BitMap* bm,uint64_t* n,uint64_t* offset){
//判断非法输入
if(bm == NULL){
return;
}
//判断下标
*n = bm->capacity/(8*sizeof(uint64_t));
//判断偏移量
*offset = bm->capacity%(8*sizeof(uint64_t));
return;
}
将位图的全部位都设置为1：
1.对输入参数进行非法性判断；
2.对整个位图进行设置。
代码：
// 把整个位图所有的位都设为1.
void BitMapFill(BitMap* bm){
if(bm == NULL){
//非法输入
return;
}
uint64_t size = bm->capacity/(8*sizeof(uint64_t))+1;
memset(bm->data,0xff,size*sizeof(uint64_t));
return;
}
位图的测试：
1.对index的位图下标与偏移量进行判断；
2.对位图中相应位置的值进行检测。
代码：
// 测试 index 为是 1 , 还是 0. 如果是1, 就返回1. 否则返回0.
int BitMapTest(BitMap* bm, uint64_t index){
if(bm == NULL || index >=BitMapMax){
//非法输入
return 0;
}
uint64_t n;
uint64_t offset;
GetBitHashOff(bm,&n,&offset);
int ret = bm->data[n]&(0x1ul<<offset);
if(ret == 0){
return 0;
}else{
return 1;
}
}
位图的查找：
1. 对位图中相应位置的值进行检测
代码：
//BitMap 元素查找
void BitMapPrint(BitMap* bm,int value,char* msg){
printf("\n******%s*******\n",msg);
int i = 0;
int size = bm->capacity/(8*sizeof(uint64_t))+1;
for(;i<size;++i){
int j = 0;
for(;j<sizeof(uint64_t)*8;++j){
if(bm->data[i]&(0x1ul<<j) ==value){
printf("[%d:%d:value] ",i,j);
}
}
}
printf("\n");
return;
}
将位图的全部位都设置为0：
1.对输入参数进行非法性判断；
2.对整个位图进行设置。
代码：
// 把整个位图所有的位都设为0.
void BitMapClear(BitMap* bm){
if(bm == NULL){
//非法输入
return;
}
uint64_t size = bm->capacity/(8*sizeof(uint64_t))+1;
memset(bm->data,0x0,size*sizeof(uint64_t));
return;
}
销毁位图：
1.对输入参数进行非法性检测；
2.释放已开辟空间。
代码：
void BitMapDestroy(BitMap* bm){
//1.判断非法输入
if(bm == NULL){
//非法输入
return;
}
//2.释放动态开辟空间
bm->capacity = 0;
free(bm->data);
bm->data = NULL;
return;
}