計(jì)算機(jī)中的所有數(shù)據(jù)均以二進(jìn)制表示，即0或1。計(jì)算機(jī)不理解我們的語言，它們理解位。通常，程序員并不關(guān)心位級(jí)別的操作。那么如何在C和C ++中操作位？位表示在編程中，將n位整數(shù)存儲(chǔ)為由n位組成的二進(jìn)制數(shù)。因此，一個(gè)32位整數(shù)由32位組成，而64位整數(shù)，由64位組成。在C ++編程語言中，int數(shù)據(jù)類型為16位，32位和64位類型。

　　位表示

這是32位整數(shù)數(shù)字10的位表示形式：

00000000000000000000000000001010

在C ++中，int是帶符號(hào)的或無符號(hào)的，因此位表示形式是帶符號(hào)的或無符號(hào)的。

在帶符號(hào)的表示中，第一位表示數(shù)字的符號(hào)（0表示正，1表示負(fù)），其余n-1位包含數(shù)字的大小。

有符號(hào)和無符號(hào)表示之間存在聯(lián)系。簽名號(hào)碼：

-x 等于一個(gè)無符號(hào)數(shù)2^n – x。

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

int a = -10;

unsigned int b = a;

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

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

/* 4294967286 */

在簽名表示中，下一個(gè)數(shù)字2^(n – 1) – 1是-2^n – 1，并且以無符號(hào)表示形式，是下一個(gè)數(shù)字2^n – 1是0。

　　位操作

我們可以使用&運(yùn)算符檢查數(shù)字是偶數(shù)還是奇數(shù)。如果x & 1 = 0然后x甚至x & 1 = 1然后x很奇怪 我們也可以這樣說x被...整除2^k確切的時(shí)間x & （2^k – 1）= 0.x<>k對(duì)應(yīng)于除法x通過2^k四舍五入為整數(shù)。

　　通用位任務(wù)

unsigned int的二進(jìn)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;

}

將位設(shè)置在位置：

int set_bit(int num, int position)

{

int mask = 1 << position;

return num | mask;

}

獲取位的位置：

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

整數(shù)的位表示為0索引，并且索引從右側(cè)（即最低有效位）開始。這樣我們就可以代表集合的每個(gè)子集{0, 1, 2, ..., n-1}作為n位整數(shù)，其位指示哪個(gè)元素屬于該子集。如果在數(shù)字的二進(jìn)制表示中索引3的位為1，索引4的位為0，則3屬于該子集，而4不屬于該子集。

對(duì)于32位整數(shù)，集合為{0，1，2，…，31}，子集為{1、3、4、8}。該集合的二進(jìn)制表示形式是：00000000000000000000000100011010，十進(jìn)制表示形式是2 ^ 8 + 2 ^ 4 + 2 ^ 3 + 2 ^ 1 = 282。

　　代碼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;

}

打印子集元素的代碼：

void printing_subset(int subset)

{

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

{

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

}

}

　　附加功能

g ++編譯器提供以下用于計(jì)數(shù)位的功能：

?__builtin_clz(x)：數(shù)字開頭的零個(gè)數(shù)字

?__builtin_ctz(x)：數(shù)字結(jié)尾處的零數(shù)字

?__builtin_popcount(x)：數(shù)字中的個(gè)數(shù)

?__builtin_parity(x)：1的奇偶校驗(yàn)（偶數(shù)或奇數(shù)）

通過上述介紹，如何在C和C ++中操作位的相信大家已經(jīng)清楚了吧，想了解更多關(guān)于編程語言的信息，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注中培偉業(yè)。