有些程序要處理二進(jìn)制位的有序集，每個(gè)位可能包含的是0（關(guān)）或1（開）的值。位是用來保存一組項(xiàng)或條件的yes/no信息（有時(shí)也稱標(biāo)志）的簡(jiǎn)潔方法。標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)提供了bitset類使得處理位集合更容易一些。要使用bitset類就必須要包含相關(guān)的頭文件。在本書提供的例子中，假設(shè)都使用了std::bitset的using聲明：
#include <bitset>
using std::bitset;
3.5.1? bitset的定義和初始化
表3-6列出了bitset的構(gòu)造函數(shù)。類似于vector，bitset類是一種類模板；而與vector不一樣的是bitset類型對(duì)象的區(qū)別僅在其長(zhǎng)度而不在其類型。在定義bitset時(shí)，要明確bitset含有多少位，須在尖括號(hào)內(nèi)給出它的長(zhǎng)度值：
bitset<32> bitvec; //32位，全為0。
給出的長(zhǎng)度值必須是常量表達(dá)式（2.7節(jié)）。正如這里給出的，長(zhǎng)度值必須定義為整型字面值常量或是已用常量值初始化的整數(shù)類型的const對(duì)象。
這條語(yǔ)句把bitvec定義為含有32個(gè)位的bitset對(duì)象。和vector的元素一樣，bitset中的位是沒有命名的，程序員只能按位置來訪問它們。位集合的位置編號(hào)從0開始，因此，bitvec的位序是從0到31。以0位開始的位串是低階位（low-order bit），以31位結(jié)束的位串是高階位(high-order bit)。
表3-6? 初始化bitset對(duì)象的方法
bitset<n> b; | b有n位，每位都為0 |
bitset<n> b(u); | b是unsigned long型u的一個(gè)副本 |
bitset<n> b(s); | b是string對(duì)象s中含有的位串的副本 |
bitset<n> b(s, pos, n); | b是s中從位置pos開始的n個(gè)位的副本 |
1. 用unsigned值初始化bitset對(duì)象
當(dāng)用unsigned long值作為bitset對(duì)象的初始值時(shí)，該值將轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制的位模式。而bitset對(duì)象中的位集作為這種位模式的副本。如果bitset類型長(zhǎng)度大于unsigned long值的二進(jìn)制位數(shù)，則其余的高階位置為0；如果bitet類型長(zhǎng)度小于unsigned long值的二進(jìn)制位數(shù)，則只使用unsigned值中的低階位，超過bitet類型長(zhǎng)度的高階位將被丟棄。
在32位unsigned long的機(jī)器上，十六進(jìn)制值0xffff表示為二進(jìn)制位就是十六個(gè)1和十六個(gè)0（每個(gè)0xf可表示為1111）。可以用0xffff初始化bitset對(duì)象：
// bitvec1is smaller than the initializer
bitset<16> bitvec1(0xffff);????????? // bits 0 ... 15 are set to 1
// bitvec2same size as initializer
bitset<32> bitvec2(0xffff);??????? ??// bits 0 ... 15 are set to 1; 16 ... 31 are 0
// on a 32-bit machine, bits 0 to 31 initialized from0xffff
bitset<128> bitvec3(0xffff);???????? // bits 32 through 127 initialized to zero
上面的三個(gè)例子中，0到15位都置為1。由于bitvec1位數(shù)少于unsigned long的位數(shù)，因此bitvec1的初始值的高階位被丟棄。bitvec2和unsigned long長(zhǎng)度相同，因此所有位正好放置了初始值。bitvec3長(zhǎng)度大于32，31位以上的高階位就被置為0。
2. 用string對(duì)象初始化bitset對(duì)象
當(dāng)用string對(duì)象初始化bitset對(duì)象時(shí)，string對(duì)象直接表示為位模式。從string對(duì)象讀入位集的順序是從右向左：
string strval("1100");
bitset<32> bitvec4(strval);
bitvec4的位模式中第2和3的位置為1，其余位置都為0。如果string對(duì)象的字符個(gè)數(shù)小于bitset類型的長(zhǎng)度，則高階位將置為0。
string對(duì)象和bitset對(duì)象之間是反向轉(zhuǎn)化的：string對(duì)象的最右邊字符（即下標(biāo)最大的那個(gè)字符）用來初始化bitset對(duì)象的低階位（即下標(biāo)為0的位）。當(dāng)用string對(duì)象初始化bitset對(duì)象時(shí)，記住這一差別很重要。
不一定要把整個(gè)string對(duì)象都作為bitset對(duì)象的初始值。相反，可以只用某個(gè)子串作為初始值：
string str("1111111000000011001101");
bitset<32> bitvec5(str, 5, 4); // 4 bits starting atstr[5], 1100
bitset<32> bitvec6(str, str.size() - 4);???? // use last 4 characters
這里用str中從str[5]開始包含四個(gè)字符的子串來初始化bitvec5。照常，初始化bitset對(duì)象時(shí)總是從子串最右邊結(jié)尾字符開始的，bitvec5的從0到3的二進(jìn)制位置為1100，其他二進(jìn)制位都置為0。如果省略第三個(gè)參數(shù)則意味著取從開始位置一直到string末尾的所有字符。本例中，取出str末尾的四位來對(duì)bitvec6的低四位進(jìn)行初始化。bitvec6其余的位初始化為0。這些初始化過程的圖示如下：
3.5.2? bitset對(duì)象上的操作
多種bitset操作（表3-7）用來測(cè)試或設(shè)置bitset對(duì)象中的單個(gè)或多個(gè)二進(jìn)制位：
表3-7? bitset操作
b.any() | b中是否存在置為1的二進(jìn)制位？ |
b.none() | b中不存在置為1的二進(jìn)制位嗎？ |
b.count() | b中置為1的二進(jìn)制位的個(gè)數(shù) |
b.size() | b中二進(jìn)制位的個(gè)數(shù) |
b[pos] | 訪問b中在pos處的二進(jìn)制位 |
b.test(pos) | b中在pos處的二進(jìn)制位是否為1？ |
b.set() | 把b中所有二進(jìn)制位都置為1 |
b.set(pos) | 把b中在pos處的二進(jìn)制位置為1 |
b.reset() | 把b中所有二進(jìn)制位都置為0 |
b.reset(pos) | 把b中在pos處的二進(jìn)制位置為0 |
b.flip() | 把b中所有二進(jìn)制位逐位取反 |
b.flip(pos) | 把b中在pos處的二進(jìn)制位取反 |
b.to_ulong() | 用b中同樣的二進(jìn)制位返回一個(gè)unsigned long值 |
os << b | 把b中的位集輸出到os流 |
1. 測(cè)試整個(gè)bitset對(duì)象
如果bitset對(duì)象中有一個(gè)或多個(gè)二進(jìn)制位置為1，則any操作返回true，也就是說，其返回值等于1;相反，如果bitset對(duì)象中的二進(jìn)制位全為0,則none操作返回true。
bitset<32> bitvec; // 32 bits, all zero
bool is_set = bitvec.any();??????????? // false, all bits are zero
bool is_not_set = bitvec.none();????? // true, all bits are zero
如果需要知道置為1的二進(jìn)制位的個(gè)數(shù)，可以使用count操作，該操作返回置為1的二進(jìn)制位的個(gè)數(shù)：
size_t bits_set = bitvec.count(); // returns number of bits that are on
count操作的返回類型是標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中命名為size_t的類型。size_t類型定義在cstddef頭文件中，該文件是C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的頭文件stddef.h的C++版本。它是一個(gè)與機(jī)器相關(guān)的unsigned類型，大小可以保證存儲(chǔ)內(nèi)存中對(duì)象。
與vector和string中的size操作一樣，bitset的size操作返回bitset對(duì)象中二進(jìn)制位的個(gè)數(shù)，返回值的類型是size_t:
size_t sz = bitvec.size(); // returns 32
2. 訪問bitset對(duì)象中的位
可以用下標(biāo)操作符來讀或?qū)懩硞€(gè)索引位置的二進(jìn)制位，同樣地，也可以用下標(biāo)操作符測(cè)試給定二進(jìn)制位的值或設(shè)置某個(gè)二進(jìn)制位的值：
// assign 1 to even numbered bits
for (int index = 0; index != 32; index += 2)
?????????? bitvec[index] = 1;
上面的循環(huán)把bitvec中的偶數(shù)下標(biāo)的位都置為1。
除了用下標(biāo)操作符，還可以用set、test和reset操作來測(cè)試或設(shè)置給定二進(jìn)制位的值：
// equivalent loop using set operation
for (int index = 0; index != 32; index += 2)
?????????? bitvec.set(index);
為了測(cè)試某個(gè)二進(jìn)制位是否為1，可以用test操作或者測(cè)試下標(biāo)操作符的返回值：
if (bitvec.test(i))
??? // bitvec[i] is on
// equivalent test using subscript
if (bitvec[i])
??? // bitvec[i] is on
如果下標(biāo)操作符測(cè)試的二進(jìn)制位為1，則返回的測(cè)試值的結(jié)果為true，否則返回false。
3. 對(duì)整個(gè)bitset對(duì)象進(jìn)行設(shè)置
set和reset操作分別用來對(duì)整個(gè)bitset對(duì)象的所有二進(jìn)制位全置1和全置0：
bitvec.reset(); ?? // set all the bits to 0.
bitvec.set();? ??? // set all the bits to 1
flip操作可以對(duì)bitset對(duì)象的所有位或個(gè)別位按位取反：
bitvec.flip(0);?? // reverses value of first bit
bitvec[0].flip(); // also reverses the first bit
bitvec.flip();??? // reverses value of all bits
4. 獲取bitset對(duì)象的值
to_ulong操作返回一個(gè)unsignedlong值，該值與bitset對(duì)象的位模式存儲(chǔ)值相同。僅當(dāng)bitset類型的長(zhǎng)度小于或等于unsignedlong的長(zhǎng)度時(shí)，才可以使用to_ulong操作：
unsigned long ulong = bitvec3.to_ulong();
cout << "ulong = " << ulong << endl;
to_ulong操作主要用于把bitset對(duì)象轉(zhuǎn)到C風(fēng)格或標(biāo)準(zhǔn)C++之前風(fēng)格的程序上。如果bitset對(duì)象包含的二進(jìn)制位數(shù)超過unsigned long的長(zhǎng)度，將會(huì)產(chǎn)生運(yùn)行時(shí)異常。本書將在6.13節(jié)介紹異常（exception），并在17.1節(jié)中詳細(xì)地討論它。
5. 輸出二進(jìn)制位
可以用輸出操作符輸出bitset對(duì)象中的位模式：
bitset<32> bitvec2(0xffff); // bits 0 ... 15 are set to 1; 16 ... 31 are 0
cout << "bitvec2: " << bitvec2 << endl;
輸出結(jié)果為：
bitvec2: 00000000000000001111111111111111
6. 使用位操作符
bitset類也支持內(nèi)置的位操作符。C++定義的這些操作符都只適用于整型操作數(shù)，它們所提供的操作類似于本節(jié)所介紹的bitset操作。5.3節(jié)將介紹這些操作符。