bool hasPassed = quiz1 (127);
При использовании побитовых операций подобным образом очень легко допустить ошибку. Поэтому чаще всего такие операции инкапсулируются в макросы препроцессора или встроенные функции:
inline boo1 bit_on (unsigned int ui, int pos)
{
return u1 ( 1 pos );
}
Вот пример использования:
enum students { Danny = 1, Jeffrey, Ethan, Zev, Ebie, // ...
AnnaP = 26, AnnaL = 27 };
const int student_size = 27;
// наш битовый вектор начинается с 1
bool has_passed_quiz[ student_size+l ];
for ( int index = 1; index = student_size; ++-index )
has_passed_quiz[ index ] = bit_on( quiz1, index );
Раз уж мы начали инкапсулировать действия с битовым вектором в функции, следующим шагом нужно создать класс. Стандартная библиотека С++ включает такой класс bitset, его использование описано ниже.
Даны два целых числа:
unsigned int ui1 = 3, ui2 = 7;
Каков результат следующих выражений?
(a) ui1 ui2 (c) uil | ui2
(b) ui1 ui2 (d) uil || ui2
Используя пример функции bit_on(), создайте функции bit_turn_on() (выставляет бит в 1), bit_turn_off() (сбрасывает бит в 0), flip_bit() (меняет значение на противоположное) и bit_off() (возвращает true, если бит равен 0). Напишите программу, использующую ваши функции.
В чем недостаток функций из предыдущего упражнения, использующих тип unsigned int? Их реализацию можно улучшить, используя определение типа с помощью typedef или механизм функций-шаблонов. Перепишите функцию bit_on(),применив сначала typedef, а затем механизм шаблонов.
Операция | Значение | Использование |
test(pos) | Бит pos равен 1? | a.test(4) |
any() | Хотя бы один бит равен 1? | a.any() |
none() | Ни один бит не равен 1? | a.none() |
count() | Количество битов, равных 1 | a.count() |
size() | Общее количество битов | a.size() |
[pos] | Доступ к биту pos | a[4] |
flip() | Изменить значения всех | a.flip() |
flip(pos) | Изменить значение бита pos a.fli | p(4) |
set() | Выставить все биты в 1 | a.set() |
set(pos) | Выставить бит pos в 1 a.se | t(4) |
reset() | Выставить все биты в 0 | a.reset() |
reset(pos) | Выставить бит pos в 0 a.rese | t(4) |
Как мы уже говорили, необходимость создавать сложные выражения для манипуляции битовыми векторами затрудняет использование встроенных типов данных. Класс bitset упрощает работу с битовым вектором. Вот какое выражение нам приходилось писать в предыдущем разделе для того, чтобы “взвести” 27-й бит:
quiz1 |= 127;
При использовании bitset то же самое мы можем сделать двумя способами:
quiz1[27] = 1;
или
quiz1.set(27);
(В нашем примере мы не используем нулевой бит, чтобы сохранить “естественную” нумерацию. На самом деле, нумерация битов начинается с 0.)
Для использования класса bitset необходимо включить заголовочный файл:
#include bitset
Объект типа bitset может быть объявлен тремя способами. В определении по умолчанию мы просто указываем размер битового вектора:
bitset32 bitvec;
Это определение задает объект bitset, содержащий 32 бита с номерами от 0 до 31. Все биты инициализируются нулем. С помощью функции any() можно проверить, есть ли в векторе единичные биты. Эта функция возвращает true, если хотя бы один бит отличен от нуля. Например:
bool is_set = bitvec.any();
Переменная is_set получит значение false, так как объект bitset по умолчанию инициализируется нулями. Парная функция none() возвращает true, если все биты равны нулю:
sbool is_not_set = bitvec.none();
Изменить значение отдельного бита можно двумя способами: воспользовавшись функциями set() и reset() или индексом. Так, следующий цикл выставляет в 1 каждый четный бит:
for ( int index=0; index32; ++index )
if ( index % 2 == 0 )
bitvec[ index ] = 1;
Аналогично существует два способа проверки значений каждого бита – с помощью функции test() и с помощью индекса. Функция () возвращает true, если соответствующий бит равен 1, и false в противном случае. Например:
if ( bitvec.test( 0 ))
