C++中 bitset 用法总结

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bitset 是 C++ 标准库中的固定大小位集合容器，用于高效处理二进制位操作。

基本特性

  • 固定大小：在编译时确定大小
  • 高效存储：每个位只占 1 bit
  • 支持位运算：直接支持与、或、异或等位操作

常用操作

1. 构造和初始化

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#include <bitset>

bitset<8> b1;           // 全0：00000000
bitset<8> b2(0xAF);     // 十六进制：10101111
bitset<8> b3("1100");   // 字符串：00001100

2. 访问和修改

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bitset<8> bs("10101010");

bs[0] = 1;              // 设置第0位
bool bit = bs[2];       // 获取第2位
bs.set(3);              // 设置第3位为1
bs.reset(1);            // 设置第1位为0
bs.flip(4);             // 翻转第4位

3. 查询信息

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bs.size();              // 返回位数：8
bs.count();             // 返回1的个数
bs.any();               // 是否有1存在
bs.none();              // 是否全为0
bs.all();               // 是否全为1

4. 位运算

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bitset<8> a("11001100");
bitset<8> b("10101010");

auto c = a & b;         // 按位与
auto d = a | b;         // 按位或  
auto e = a ^ b;         // 按位异或
auto f = ~a;            // 按位取反

5. 转换

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bs.to_string();         // 转为字符串
bs.to_ulong();          // 转为unsigned long
bs.to_ullong();         // 转为unsigned long long

应用场景

  • 状态标志存储
  • 位掩码操作
  • 集合运算（最多64个元素）
  • 位级算法优化