C++ ビットセットとそのアプリケーション - TECHCODEVIEW.COM

ビットセットはブール値の配列ですが、各ブール値は別個のバイトに格納されるのではなく、ビットセットは次のようにスペースを最適化します。 各ブール値は 1 ビットのスペースのみを使用します 、それで ビットセットが占めるスペースは、ブールの配列またはブールのベクトルのスペースより小さいです 。

ビットセットの制限は次のとおりです。 サイズはコンパイル時にわかっている必要があります。つまり、ビットセットのサイズは固定されています。

std::ビットセット 内部で定義されているビットセットのクラステンプレートです。 ヘッダーファイル したがって、プログラムで bitset を使用する前にヘッダーファイルをインクルードする必要があります。

構文：

bitset variable_name(initialization);

ビットセットは 3 つの方法で初期化できます。

1. 未初期化: すべてのビットはゼロに設定されます。

bitset variable_name;

2. 10 進整数による初期化: ビットセットは、指定された 10 進数を 2 進数形式で表します。

bitset variable_name(DECIMAL_NUMBER);

3. バイナリ文字列による初期化: Bitset は指定されたバイナリ文字列を表します。

bitset variable_name(string('BINARY_STRING')); bitset variable_name('BINARY_STRING');

例：

C++

  // C++ program to demonstrate the bitset  #include  #include  using namespace std; int main() {  // declaring an uninitialized bitset object  bitset <8>未初期化ビットセット;  // 10 進数のビットセットによる初期化 <8>10 進数ビットセット(15);  // バイナリ文字列ビットセットによる初期化 <8>stringBitset(string('1111'));  コート < < 'Uninitialized bitset: '  < < uninitializedBitset   < < endl;  cout  < < 'Initialized with decimal: '  < < decimalBitset   < < endl;  cout  < < 'Initialized with string: '  < < stringBitset   < < endl;  return 0; }

出力

Uninitialized bitset: 00000000 Initialized with decimal: 00001111 Initialized with string: 00001111

std::bitset メンバー関数

std::bitset クラスには、ビットセットオブジェクトを操作するための便利なメンバー関数がいくつか含まれています。以下は std::bitset のいくつかのメンバー関数のリストです。

関数名	機能の説明
セット（）	をセットするビット値指定されたインデックスで 1に。
リセット()	をセットするビット値指定されたインデックスで 0まで。
フリップ()	ビット値を反転します指定されたインデックスで。
カウント（）	カウントの数ビットを設定する。
テスト（）	を返しますブール値指定されたインデックスで。
どれでも（）	かどうかを確認しますどれでもビットはセット。
なし（）	かどうかを確認しますなしビットはセット。
全て（）	どうかを確認してください全てビットはセット。
サイズ（）	を返しますビットセットのサイズ。
to_string()	改宗者ビットセットを std::string に設定します。
to_follow()	改宗者ビットセットを unsigned long に設定します。
to_ullong()	改宗者ビットセットを unsigned long long に設定します。

例：

C++

  // C++ program to demonstrate the // use of std::bitset member // functions #include  #include  using namespace std; int main() {  // declaring index variable  int index = 0;  // declaring few bitset objects  bitset <4>allSet('1111')、allUnset;  コート < < 'any() value: '  < < boolalpha  < < allSet.any()   < < endl;  cout  < < 'all() value: '  < < allSet.all()  < < endl;  cout  < < 'none() value: '  < < allSet.none()  < < endl;  cout  < < 'test() at index 0: '  < < noboolalpha   < < allSet.test(index)  < < endl;  cout  < < 'size() value: '  < < allSet.size()  < < endl;  cout  < < 'Value of allUnset on before using set(): '   < < allUnset  < < endl;  allUnset.set(index);  cout  < < 'Value of allUnset on after using set(): '   < < allUnset  < < endl;  cout  < < 'Value of allSet on before using reset(): '   < < allSet  < < endl;  allSet.reset(index);  cout  < < 'Value of allSet on after using reset(): '   < < allSet  < < endl;  // declaring an empty string  string bitString;  // using to_string() method to assign value to empty  // string  bitString = allSet.to_string();  cout  < < 'bitString: '  < < bitString  < < endl;  cout  < < 'Unsigned Long value: '  < < allSet.to_ulong();  return 0; }

出力

any() value: true all() value: true none() value: false test() at index 0: 1 size() value: 4 Value of allUnset on before using set(): 0000 Value of allUnset on after using set(): 0001 Value of allSet on before using reset(): 1111 Value of allSet on after using reset(): 1110 bitString: 1110 Unsigned Long value: 14

注記： boolalpha は、ブール値の場合は 1 または 0、その逆の場合は noboolalpha の代わりに、true と false を出力するために使用されます。

std::bitset 演算子

基本的な演算子の一部は、ビットセットオブジェクトを操作するためにオーバーロードされています。これらの演算子のリストは次のとおりです。

オペレーター	手術
[]	アクセスオペレーター
&	ビットごとそして
\|	ビットごとまたは
！	ビットごと無料
>>=	バイナリ右シフトそして割り当てます
< <=	バイナリ左方移動そして割り当てます
&=	ビット単位の値を代入しますそして最初のビットセットに。
\|=	ビット単位の値を代入しますまたは最初のビットセットに。
^=	ビット単位の値を代入します無料最初のビットセットに。
～	ビットごとない

例：

C++

  // C++ program to show the different operator functions on // bitset #include  #include  using namespace std; int main() = bitset2)   < < endl;  // bitwise NOT  cout  < < 'Bitwise NOT: '  < < (result = ~bitset1)  < < endl;  // bitwise XOR  bitset1 = 9;  cout  < < 'Bitwise XOR: '  < < (bitset1 ^= bitset2)  < < endl;  bitset1 = 9;  cout  < < 'Binary leftshift on bitwise1: '   < < (bitset1  < <= 1)  < < endl;  bitset1 = 9;  cout  < < 'Binary rightshift on bitwise1: '   < < (bitset1>>= 1) < < endl;  return 0;

出力

Bitset1: 1001 Bitset2: 1010 Accessing bit value at index 1 of bitset1: 0 Bitwise AND using &: 1000 Bitwise AND using &=: 1000 Bitwise OR using |: 1011 Bitwise OR using |=: 1011 Bitwise NOT: 0100 Bitwise XOR: 0011 Binary leftshift on bitwise1: 0010 Binary rightshift on bitwise1: 0100

std::bitset と std::vector および bool の配列の違い

ブール値のベクトルとブール値の配列を実装して、ビットセットのようなブール値のシーケンスを格納することもできますが、各実装にはいくつかの違いがあります。

パラメータ	ビットセット	ブールのベクトル	ブール値の配列
意味	各ビットがメモリの 1 ビットを占有するように格納されたビットのシーケンスで構成されるクラステンプレート。	C++ STL のベクトルのバリエーション。各要素のサイズは 1 ビットで、型は bool です。	ブールデータ要素の固定サイズの連続コレクション。
サイズ	固定サイズ。	ダイナミックサイズ。	固定サイズ。
メモリ	単一の要素はメモリの 1 ビットを占有します。	単一の要素はメモリの 1 ビットを占有します。	1 つの要素は 1 バイトのメモリを占有します。
スピード	同じ	同じ	もっと早く