位集合的概念，你会吗？

只看该作者 · 2024-2-27 16:22

位集合是一种数据结构，用于存储一组位（或者说是布尔值）。每个位都代表一个元素，其值可以是 0 或者 1，分别表示元素不存在或者存在。这种数据结构通常用于需要高效地存储大量布尔值的情况，比如处理状态标志、位图等。
下面这段代码定义了一个位集合（Bitset）的结构，以及两个用于操作位集合的函数：set_bit 和 get_bit。

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#include <stdint.h>



// 定义了一个位集合的结构

typedef struct {

    uint32_t bits; // 用一个32位的整数来存储位集合的所有位

} Bitset;



// 设置位集合中指定位置的位为1

void set_bit(Bitset *bitset, int bit) {

    bitset->bits |= (1U << bit); // 将指定位置的位设置为1

}



// 获取位集合中指定位置的位的值

int get_bit(Bitset *bitset, int bit) {

    return (bitset->bits >> bit) & 1U; // 获取指定位置的位的值

}

只看该作者 · 2024-2-27 16:23

typedef struct {...} Bitset; 定义了一个名为 Bitset 的结构体，其中只有一个成员 bits，用于存储位集合的所有位。
set_bit 函数用于设置位集合中指定位置的位为1。它将使用按位或 | 操作符将原来的 bits 值与 (1U << bit) 进行按位或操作，将指定位置的位设置为 1。
get_bit 函数用于获取位集合中指定位置的位的值。它将使用右移 >> 和按位与 & 操作符将原来的 bits 值右移 bit 位后与 1U 进行按位与操作，从而获取指定位置的位的值。
这种方式可以很方便地操作位集合，例如，用于管理一组开关状态、标记某些条件的满足与否等。

只看该作者 · 2024-2-27 17:01

置位，清零，读取位。

只看该作者 · 2024-2-28 17:03

逻辑操作写成一个头文件，可以方便使用。

只看该作者 · 2024-2-28 17:03

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#ifndef BIT_OPERATIONS_H

#define BIT_OPERATIONS_H



// 定义一些常用的位操作宏



// 将某个位设置为1

#define SET_BIT(num, bit) ((num) |= (1 << (bit)))



// 将某个位设置为0

#define CLEAR_BIT(num, bit) ((num) &= ~(1 << (bit)))



// 反转某个位

#define TOGGLE_BIT(num, bit) ((num) ^= (1 << (bit)))



// 检查某个位是否为1

#define CHECK_BIT(num, bit) (((num) >> (bit)) & 1)



#endif /* BIT_OPERATIONS_H */

只看该作者 · 2024-2-28 17:04

此头文件中定义了几个常用的位操作宏，包括设置位、清除位、反转位和检查位是否为1。使用这些宏可以方便地对位进行操作，提高了代码的可读性和可维护性。