Bit manipulation

发表于 更新于 分类于

将二进制数某一位置0，置1，取反

  • 用位运算可以解决我们的问题,所以下面部分的代码就是一些位运算的简单应用
  • 函数实现

1. 将不同进制数转为二进制(非必须) - 我们只是为了显示结果

  • 模拟人的计算过程 
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
    32
    33
    34
    35
    36
    37
    38
    39
    40
    41
    42
    43
    44
    45
    46
    47
    48
    static void showBinary(int d)
    {
        using std::cout;
        using std::endl;
        using std::array;

        // 存储具体对应的位的值 0 / 1
        array<int, 32> num;
        num.fill(0);
        int flag = 1; // 当前转换的Bit位
        for (int i = 31; i >= 0; i--)
        {
            if (d & flag)
            {
                num[i] = 1;
            }
            else
            {
                num[i] = 0;
            }

            flag = flag << 1;
        }

        // 查找第一个不是零的数 
        int index = 0;
        #if 1 
        // 此过程可以省略 做了个显示上的优化
            for (auto i = 0; i < num.size(); i++)
            {
                if (num[i] != 0)
                {

                    i == 0 ? index = i : index = i - 1;
                    break;
                }
            }
        #endif 

        // 输出转换结果
        for (auto i = index; i < num.size(); i++)
        {
            cout << num[i];

        }
        cout << endl;
    }

某一位置为 0

  • &运算的应用 
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    /// 某一位设置为 0
    /// d 你要修改的数 
    /// bits 你要修改的位置
    template<typename T>
    T setBit2Zero(T d, int bits)
    {
        BitManipulate::showBinary(static_cast<int>(d));
        // 取反是一个只和取反位数以及之后所有位数相关的操作
        // 二进制的位数从0开始计算 所以需要 bits - 1 
        // 1 << (bits(3) - 1) = 4 = 0100 
        // ~4 = 1011
        // & 同为 1 则为 1 => 1011 & (任意数字) 第三位等于 0
        d = d & (~(1 << (bits - 1)));
        BitManipulate::showBinary(static_cast<int>(d));
        return d;
    }

某一位置为 1

  • | 运算的应用, 只要有一个是1 结果都是1 
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    /// 某一位设置为 1
    /// d 你要修改的数 
    /// bits 你要修改的位置
    template<typename T>
    T setBit2One(T d, int bits)
    {
        BitManipulate::showBinary(static_cast<int>(d));
        // d(16) = 10000 bits = 3
        // 1 << bits - 1 == 4 = 0100
        // d | 0100 = 10000 | 0100  = 10100 
        d = d | (1 << (bits - 1));
        BitManipulate::showBinary(static_cast<int>(d));
        return d;
    }

某一位置取反

  • ^ 异或运算的运用
    • ^ 异或运算 1 ^ 0 == 1 / 0 ^ 1 == 1 其余的情况都是 0
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    /// 某一位取反
    /// d 你要修改的数 
    /// bits 你要修改的位置
    template<typename T>
    T setBit2Negate(T d, int bits)
    {
        BitManipulate::showBinary(static_cast<int>(d));
        // 转换过程
        // ^ 异或运算 1 ^ 0 == 1 / 0 ^ 1 == 1  其余的情况都是 0 
        // d(15) == 1111 bits = 3
        // 1 << bits - 1 == 0100
        // 1111
        // 0100 ^
        // 1011 
        d = d ^ (1 << (bits - 1));
        BitManipulate::showBinary(static_cast<int>(d));
        return d;
    }

参考