如何设置、清除和切换单个比特位？

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如何设置、清除和切换单个比特位？

如何设置、清除和切换位(bit)？

admin 更改状态以发布 2023年5月23日
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使用标准 C++ 库: std::bitset。

或者使用 Boost 版本: boost::dynamic_bitset。

没有必要自己编写：

#include 
#include 
int main()
{
    std::bitset<5> x;
    x[1] = 1;
    x[2] = 0;
    // Note x[0-4]  valid
    std::cout << x << std::endl;
}


[Alpha:] > ./a.out
00010

Boost 版本允许运行时大小的位集，相比于 标准库 编译时大小的位集。

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设置位(bit)

使用按位或(OR)运算符(|)来设置位(bit)。

number |= 1UL << n;

这将设置number的第n位。如果要设置第1位，n应该为零，如果要设置第n位，n应该为n-1。

如果number比unsigned long更宽，请使用1ULL；在评估1UL << n之前，1UL << n的提升不会发生，在其中移位超过long的宽度是未定义行为。对所有其他示例都适用相同的规则。

清除位(bit)

使用按位与(AND)运算符(&)来清除位(bit)。

number &= ~(1UL << n);

这将清除number的第n位。您必须使用按位取反(NOT)运算符(~)反转位字符串，然后进行按位与(AND)运算。

切换位(bit)

按位异或(XOR)运算符(^)可用于切换位(bit)。

number ^= 1UL << n;

这将切换number的第n位。

检查位(bit)

您没有要求这个，但我也可以添加一下。

要检查一个位(bit)，将数字n向右移位，然后进行按位与(AND)运算:

bit = (number >> n) & 1U;

这将把number的第n位的值放入变量bit中。

将第n位更改为x

在2's补码的C++实现中，可以通过以下方式将第n位设置为1或0：

number ^= (-x ^ number) & (1UL << n);

如果x是1，则将设置第n位，如果x是0，则将清除第n位。如果x具有其他值，则会得到垃圾值。x = !!x将其布尔化为0或1。

为了让这个操作与2的补码否定行为无关（在1的补码或符号/大小写C++实现中，-1的所有位都设置，与2的补码不同），应该使用无符号取反。

number ^= (-(unsigned long)x ^ number) & (1UL << n);

或者

unsigned long newbit = !!x;    // Also booleanize to force 0 or 1
number ^= (-newbit ^ number) & (1UL << n);

通常最好使用无符号类型进行可移植的位操作。

或者

number = (number & ~(1UL << n)) | (x << n);

(number & ~(1UL << n))将清除第n位，而(x << n)将将第n位设置为x。

一般来说最好不要复制/粘贴代码，因此许多人使用预处理器宏（例如下面的社区wiki答案）或某种封装。

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