如何在C和C ++中操作位？

计算机中的所有数据均以二进制表示，即0或1。计算机不理解我们的语言，它们理解位。通常，程序员并不关心位级别的操作。那么如何在C和C ++中操作位？位表示在编程中，将n位整数存储为由n位组成的二进制数。因此，一个32位整数由32位组成，而64位整数，由64位组成。在C ++编程语言中，int数据类型为16位，32位和64位类型。

　　位表示

这是32位整数数字10的位表示形式：

00000000000000000000000000001010

在C ++中，int是带符号的或无符号的，因此位表示形式是带符号的或无符号的。

在带符号的表示中，第一位表示数字的符号（0表示正，1表示负），其余n-1位包含数字的大小。

有符号和无符号表示之间存在联系。签名号码：

-x 等于一个无符号数2^n – x。

-x (signed) = 2^n - x (unsigned)

int a = -10;

unsigned int b = a;

std::cout << a << " ";

/* -10 */std::cout << b << " ";

/* 4294967286 */

在签名表示中，下一个数字2^(n – 1) – 1是-2^n – 1，并且以无符号表示形式，是下一个数字2^n – 1是0。

　　位操作

我们可以使用&运算符检查数字是偶数还是奇数。如果x & 1 = 0然后x甚至x & 1 = 1然后x很奇怪 我们也可以这样说x被...整除2^k确切的时间x & （2^k – 1）= 0.x<>k对应于除法x通过2^k四舍五入为整数。

　　通用位任务

unsigned int的二进制表示形式：

void binary(unsigned int num)

{

for(int i = 256; i > 0; i = i/2) {

if(num & i)

std::cout << "1 ";

else

std::cout << "0 ";

}

std::cout << std::endl;

}

将位设置在位置：

int set_bit(int num, int position)

{

int mask = 1 << position;

return num | mask;

}

获取位的位置：

bool get_bit(int num, int position)

{

bool bit = num & (1 << position);

return bit;

}

在清零位置：

int clear_bit(int num, int position)

{

int mask = 1 << position;

return num & ~mask;

}

　　代表集

整数的位表示为0索引，并且索引从右侧（即最低有效位）开始。这样我们就可以代表集合的每个子集{0, 1, 2, ..., n-1}作为n位整数，其位指示哪个元素属于该子集。如果在数字的二进制表示中索引3的位为1，索引4的位为0，则3属于该子集，而4不属于该子集。

对于32位整数，集合为{0，1，2，…，31}，子集为{1、3、4、8}。该集合的二进制表示形式是：00000000000000000000000100011010，十进制表示形式是2 ^ 8 + 2 ^ 4 + 2 ^ 3 + 2 ^ 1 = 282。

　　代码形成子集并向其中添加元素：

int add_elements_to_subset()

{

int subset = 0;

subset = subset | (1 << 1);

subset = subset | (1 << 3);

subset = subset | (1 << 4);

subset = subset | (1 << 8);

return subset;

}

打印子集元素的代码：

void printing_subset(int subset)

{

for (int i = 0; i < 32; i++)

{

if (subset & (1 << i)) std::cout << i << " ";

}

}

　　附加功能

g ++编译器提供以下用于计数位的功能：

•__builtin_clz(x)：数字开头的零个数字

•__builtin_ctz(x)：数字结尾处的零数字

•__builtin_popcount(x)：数字中的个数

•__builtin_parity(x)：1的奇偶校验（偶数或奇数）

通过上述介绍，如何在C和C ++中操作位的相信大家已经清楚了吧，想了解更多关于编程语言的信息，请继续关注中培教育。