STL之bitset

        bitset(位集):有些程序要处理二进制位的有序集，每个位可能包含的是0（关）或1（开）的值。位是用来保存一组项或条件的yes/no信息（有时也称标志）的简洁方法。标准库提供了bitset类使得处理位集合更容易一些。要使用bitset类就必须要包含相关的头文件(#include<bitset>)。

 

bitset 的定义和初始化

        类似于vector，bitset类是一种类模板；而与vector不一样的是bitset类型对象的区别仅在其长度而不在其类型。在定义bitset时，要明确bitset含有多少位，须在尖括号内给出它的长度值：

bitset<32> bitvec; 

//32位，全为0;长度值必须定义为整型字面值常量或是已用常量值初始化的整数类型的const对象。

        这条语句把bitvec定义为含有32个位的bitset对象。和vector的元素一样，bitset中的位是没有命名的，只能按位置来访问它们。位集合的位置编号从0开始，因此，bitvec的位序是从0到31。以0位开始的位串是低阶位（low-order bit），以31位结束的位串是高阶位(high-order bit)。

 

初始化bitset对象的方法

bitset<n> b;

b有n位，每位都为0

 

bitset<n> b(u);

b是unsigned long型u的一个副本

 

bitset<n> b(s);

b是string对象s中含有的位串的副本

 

bitset<n> b(s,pos,n);

b是s中从位置pos开始的n个位的副本

 

1. 用unsigned值初始化bitset对象

        当用unsignedlong值作为bitset对象的初始值时，该值将转化为二进制的位模式。而bitset对象中的位集作为这种位模式的副本。如果bitset类型长度大于unsigned long值的二进制位数，则其余的高阶位置为0；如果bitet类型长度小于unsigned long值的二进制位数，则只使用unsigned值中的低阶位，超过bitet类型长度的高阶位将被丢弃。

2. 用string对象初始化bitset对象

        当用string对象初始化bitset对象时，string对象直接表示为位模式。从string对象读入位集的顺序是从右向左：

string str("1100");

bitset<32> b(str);

 

b的位模式中第2和3的位置为1，其余位置都为0。如果string对象的字符个数小于bitset类型的长度，则高阶位将置为0。

 

string对象和bitset对象之间是反向转化的：string对象的最右边字符（即下标最大的那个字符）用来初始化bitset对象的低阶位（即下标为0的位）。当用string对象初始化bitset对象时，记住这一差别很重要。

 

不一定要把整个string对象都作为bitset对象的初始值,也可以只用某个子串作为初始值：

stringstr("1111111000000011001101");

bitset<32> b1(str,5,4);    // 4 bits starting at str[5], 1100

bitset<32> b2(str,str.size()-4);     // use last 4 characters

        这里用str中从str[5]开始包含四个字符的子串来初始化b1。照常，初始化bitset对象时总是从子串最右边结尾字符开始的，b1的从0到3的二进制位置为1100，其他二进制位都置为0。如果省略第三个参数则意味着取从开始位置一直到string末尾的所有字符。本例中，取出str末尾的四位来对b2的低四位进行初始化。b2其余的位初始化为0。

 

 

多种bitset操作用来测试或设置bitset对象中的单个或多个二进制位：

b.set()

把b中所有二进制位都置为1

 

b.set(pos)

把b中在pos处的二进制位置为1

 

b.reset()

把b中所有二进制位都置为0

 

b.reset(pos)

把b中在pos处的二进制位置为0

 

b.test(pos)

b中在pos处的二进制位是否为1？

 

b[pos]

访问b中在pos处的二进制位

 

b.size()

b中二进制位的个数

 

b.any()

b中是否存在置为1的二进制位？

 

b.none()

b中不存在置为1的二进制位吗？

 

b.count()

b中置为1的二进制位的个数

 

b.flip()

把b中所有二进制位逐位取反

 

b.flip(pos)

把b中在pos处的二进制位取反

 

b.to_ulong()

用b中同样的二进制位返回一个unsigned long值

 

os<<b

把b中的位集输出到os流