C+±031-bitset模板-2020-3-12
在编程中经常会开辟一个数组作为标志位使用，所谓标志位处理就是说某一件事件可能发送或不发生，有两个状态(C/C++里用1和0来表示)。而类似的事件有很多，并且都相互独立。这种情况标志位是最好的解决方案。在C/C++里通常会使用布尔(bool)数组，布尔型的字节长度为1，共8位，一个布尔型变量只能表示一个标志位，但如果直接用位进行操作的话，一个布尔型变量的字节长度可以存储8个标志位。这无疑极大地降低了程序地空间复杂度。但是程序复杂度却直线上升。一般解决方法可以是使用bitset模板或者是位段。
C++提供了C++标准库bitset，可以像使用普通数组一样轻松地进行位操作了。
bitset是STL的一部分，准确地说，bitset是一个模板类，bitset使用之前必须要包含<bitset>头文件。
下面将介绍bitset中常用的几种函数。
构造函数1：bitset<n>b;
b有n位,每位都为0，参数n可以为一个表达式。
如bitset<5>barray;则barray位数组为"00000"。
//构造函数1
#include<iostream>
#include<bitset>//必须引入该头文件
using namespace std;//全局位数组512M内存环境下数组大小可开到5000万以上
int main()
{
bitset<5000000>bin;//bin为位数组，初始为0，一般512M内存上限约为500万
bin[0]=1; //设为1
bin[1]=true;
bin[2]=0; //设为0
bin[3]=false;
cout<<bin[0]<<bin[1]<<bin[3]<<bin[4];//打印出11000
return 0;
}
1100
--------------------------------
Process exited with return value 0
Press any key to continue . . .
构造函数2:bitset<n>b(unsigned long u);
如：bitset<5>b(5);则b为"10100"。
b有n位，并用u赋值；如果u超过n位，则顶端被截除。
//构造函数2
#include<iostream>
#include<bitset>
using namespace std;//全局位数组512M内存环境下数组大小可开到5000万以上
int main()
{
bitset<5> bin(5);//从左向右赋值
for(int i=0;i<=4;i++)
cout<<bin[i];//打印出10100
return 0;
}
10100
--------------------------------
Process exited with return value 0
Press any key to continue . . .
构造函数3：bitset<n>b(string s);
b是string对象s中含有的位串的副本。
string bitval("10011");
bitset<5>aru (bitval4);
则:“ary"为"11001”。
//构造函数3
#include<iostream>
#include<bitset>
using namespace std;//全局位数组512M内存环境下数组大小可开到5000万以上
int main()
{
string temp="10101111100";
bitset<10> bin(temp);
for(int i=0;i<=9;i++)
cout<<bin[i];//打印出0011110101注意，是从左向右依次填入的
return 0;
}
0111110101
--------------------------------
Process exited with return value 0
Press any key to continue . . .
构造函数4:bitset<n>ary(s,pos);
ary是s中从位置pos开始位的副本，后面的多余位自动填充0.
//构造函数4
#include<iostream>
#include<bitset>
using namespace std;//全局位数组512M内存环境下数组大小可开到5000万以上
int main()
{
string temp="1010111101";
bitset<10>bin(temp,4);//从第4位开始取值，包括第0位
for(int i=0;i<=9;i++)
cout<<bin[i];//打印出1011110000，注意，是从左向右依次填入的
return 0;
}
1011110000
--------------------------------
Process exited with return value 0
Press any key to continue . . .
构造函数5:bitset<n>b(s,pos,num);
b是s中从位置pos开始的num个位的副本，如果num<n,则前面的空位自动填充0.
//构造函数5
#include<iostream>
#include<bitset>
using namespace std;//全局位数组512M内存环境下数组大小可开到5000万以上
int main()
{
string temp="1010111101";
bitset<10>bin(temp,4,5);//从第4位开始往后取5个元素取余填作0
for(int i=0;i<=9;i++)
cout<<bin[i];//打印出1011110000，注意，是从左向右依次填入的
return 0;
}
0111100000
--------------------------------
Process exited with return value 0
Press any key to continue . . .
其他函数的用法见下面的程序及注释：
/*
bitset模板其他函数的用法总汇
*/
#include<iostream>
#include<bitset>
using namespace std;
string temp="1010111101";
bitset<10>bin(temp);
void out()
{
for(int i=0;i<=9;i++)
cout<<bin[i];
cout<<endl;
}
int main()
{
out();;
cout<<endl<<bin.any()<<endl;//是否存在置为1的位数
cout<<bin.none()<<endl;//是否全部为0，与any()相反
cout<<bin.count()<<endl;//二进制为1的个数
cout<<bin.size()<<endl;//总长度
bin.flip();//二进制位依次取反
out();
bin.flip(0);//第零位取反
out();
cout<<bin.operator[](2)<<endl;//获取第2位的值
bin.set();//将所有位全置为1
out();
bin.reset();//将所有位全置为0
out();
bin.set(0);//将0位置为1
out();
bin.reset(0);//将0位置为0
out();
cout<<bin.test(0)<<endl;//判断第0位是否为1
bin.set(0);
int x=bin.to_ulong();//转为整数1.注意从右向左取值及长度勿超过long型范围
cout<<x<<endl;
return 0;
}
1011110101
1
0
7
10
0100001010
1100001010
0
1111111111
0000000000
1000000000
0000000000
0
1
--------------------------------
Process exited with return value 0
Press any key to continue . . .
