您如何设置、清除和切换单个位？

Question

你如何设置、清除和切换一点？

Answer 1

设置一点

使用按位 OR 运算符 ( | ) 设置位。

number |= 1UL << n;

这将设置number第n位。 n应该是零，如果你想设置第1位等等直到n-1 ，如果你想设置第n位。

如果number比unsigned long ，则使用1ULL ； 1UL << n提升直到在评估1UL << n之后才会发生，其中移动超过long的宽度是未定义的行为。 这同样适用于所有其余示例。

清零一点

使用按位 AND 运算符 ( & ) 清除位。

number &= ~(1UL << n);

这将清除number第n位。 您必须使用按位非运算符 ( ~ ) 反转位字符串，然后使用 AND 它。

稍微切换

XOR 运算符 ( ^ ) 可用于稍微切换。

number ^= 1UL << n;

这将切换number第n位。

检查一点

你没有要求这个，但我不妨加上它。

要检查一点，将数字 n 向右移动，然后按位与它：

bit = (number >> n) & 1U;

这会将number的第n位的number放入变量bit 。

将第n位更改为x

将第n位设置为1或0可以通过以下 2 的补码 C++ 实现来实现：

number ^= (-x ^ number) & (1UL << n);

如果x为1 ，则位n将被设置，如果x为0 ，则位n将被清除。 如果x有其他值，你会得到垃圾。 x = !!x将布尔值化为 0 或 1。

要使其独立于 2 的补码否定行为（其中-1设置了所有位，与 1 的补码或符号/幅度 C++ 实现不同），请使用无符号否定。

number ^= (-(unsigned long)x ^ number) & (1UL << n);

或者

unsigned long newbit = !!x;    // Also booleanize to force 0 or 1
number ^= (-newbit ^ number) & (1UL << n);

使用无符号类型进行可移植位操作通常是个好主意。

或者

number = (number & ~(1UL << n)) | (x << n);

(number & ~(1UL << n))将清除第n位， (x << n)将第n位设置为x 。

一般来说，不要复制/粘贴代码也是一个好主意，因此很多人使用预处理器宏（如社区 wiki 的进一步回答）或某种封装。

Answer 2

使用标准 C++ 库： std::bitset<N> 。

或者Boost版本： boost::dynamic_bitset 。

没有必要推出自己的：

#include <bitset>
#include <iostream>

int main()
{
    std::bitset<5> x;

    x[1] = 1;
    x[2] = 0;
    // Note x[0-4]  valid

    std::cout << x << std::endl;
}

---

[Alpha:] > ./a.out
00010

与标准库编译时大小的位集相比，Boost 版本允许运行时大小的位集。

Answer 3

另一种选择是使用位域：

struct bits {
    unsigned int a:1;
    unsigned int b:1;
    unsigned int c:1;
};

struct bits mybits;

定义了一个 3 位字段（实际上，它是三个 1 位字段）。 位操作现在变得有点（哈哈）简单：

设置或清除一点：

mybits.b = 1;
mybits.c = 0;

切换一下：

mybits.a = !mybits.a;
mybits.b = ~mybits.b;
mybits.c ^= 1;  /* all work */

检查一点：

if (mybits.c)  //if mybits.c is non zero the next line below will execute

这仅适用于固定大小的位字段。 否则，您必须求助于之前帖子中描述的位处理技术。

Answer 4

我使用在头文件中定义的宏来处理位设置和清除：

/* a=target variable, b=bit number to act upon 0-n */
#define BIT_SET(a,b) ((a) |= (1ULL<<(b)))
#define BIT_CLEAR(a,b) ((a) &= ~(1ULL<<(b)))
#define BIT_FLIP(a,b) ((a) ^= (1ULL<<(b)))
#define BIT_CHECK(a,b) (!!((a) & (1ULL<<(b))))        // '!!' to make sure this returns 0 or 1

#define BITMASK_SET(x, mask) ((x) |= (mask))
#define BITMASK_CLEAR(x, mask) ((x) &= (~(mask)))
#define BITMASK_FLIP(x, mask) ((x) ^= (mask))
#define BITMASK_CHECK_ALL(x, mask) (!(~(x) & (mask)))
#define BITMASK_CHECK_ANY(x, mask) ((x) & (mask))

Answer 5

有时值得使用enum来命名位：

enum ThingFlags = {
  ThingMask  = 0x0000,
  ThingFlag0 = 1 << 0,
  ThingFlag1 = 1 << 1,
  ThingError = 1 << 8,
}

然后稍后使用这些名称。 即写

thingstate |= ThingFlag1;
thingstate &= ~ThingFlag0;
if (thing & ThingError) {...}

设置，清除和测试。 通过这种方式，您可以从其余代码中隐藏幻数。

除此之外，我赞同 Jeremy 的解决方案。

Answer 6

来自snip-c.zip的 bitops.h：

/*
**  Bit set, clear, and test operations
**
**  public domain snippet by Bob Stout
*/

typedef enum {ERROR = -1, FALSE, TRUE} LOGICAL;

#define BOOL(x) (!(!(x)))

#define BitSet(arg,posn) ((arg) | (1L << (posn)))
#define BitClr(arg,posn) ((arg) & ~(1L << (posn)))
#define BitTst(arg,posn) BOOL((arg) & (1L << (posn)))
#define BitFlp(arg,posn) ((arg) ^ (1L << (posn)))

好吧，让我们来分析一下……

您在所有这些中似乎都有问题的常见表达是“(1L << (posn))”。 所有这些都是创建一个带有单个位的掩码，该掩码适用于任何整数类型。 “posn”参数指定您想要位的位置。 如果 posn==0，则此表达式将计算为：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 binary.

如果 posn==8，它将评估为：

0000 0000 0000 0000 0000 0001 0000 0000 binary.

换句话说，它只是在指定位置创建一个 0 的字段和 1。 唯一棘手的部分是在 BitClr() 宏中，我们需要在 1 的字段中设置单个 0 位。 这是通过使用波浪号 (~) 运算符表示的相同表达式的 1 的补码来实现的。

创建掩码后，它会按照您的建议应用于参数，使用按位和 (&)、或 (|) 和 xor (^) 运算符。 由于掩码是 long 类型，宏在 char、short、int 或 long 上也能正常工作。

最重要的是，这是对整类问题的通用解决方案。 当然，每次需要时用显式掩码值重写这些宏的等效项是可能的，甚至是合适的，但为什么要这样做呢？ 请记住，宏替换发生在预处理器中，因此生成的代码将反映这样一个事实，即编译器认为这些值是常量——即，每次需要时，使用通用宏与“重新发明轮子”一样有效做位操作。

不服气？ 这是一些测试代码 - 我使用了完全优化的 Watcom C 并且没有使用 _cdecl ，所以最终的反汇编会尽可能干净：

----[ TEST.C ]----------------------------------------- -----------------------

#define BOOL(x) (!(!(x)))

#define BitSet(arg,posn) ((arg) | (1L << (posn)))
#define BitClr(arg,posn) ((arg) & ~(1L << (posn)))
#define BitTst(arg,posn) BOOL((arg) & (1L << (posn)))
#define BitFlp(arg,posn) ((arg) ^ (1L << (posn)))

int bitmanip(int word)
{
      word = BitSet(word, 2);
      word = BitSet(word, 7);
      word = BitClr(word, 3);
      word = BitFlp(word, 9);
      return word;
}

----[ TEST.OUT（已拆解）]-------------------------------------- ---------

Module: C:\BINK\tst.c
Group: 'DGROUP' CONST,CONST2,_DATA,_BSS

Segment: _TEXT  BYTE   00000008 bytes  
 0000  0c 84             bitmanip_       or      al,84H    ; set bits 2 and 7
 0002  80 f4 02                          xor     ah,02H    ; flip bit 9 of EAX (bit 1 of AH)
 0005  24 f7                             and     al,0f7H
 0007  c3                                ret     

No disassembly errors

----[ finis ]------------------------------------------- ---------------

Answer 7

对于初学者，我想用一个例子来解释一下：

例子：

value is 0x55;
bitnum : 3rd.

&运算符用于检查位：

0101 0101
&
0000 1000
___________
0000 0000 (mean 0: False). It will work fine if the third bit is 1 (then the answer will be True)

切换或翻转：

0101 0101
^
0000 1000
___________
0101 1101 (Flip the third bit without affecting other bits)

| 运算符：设置位

0101 0101
|
0000 1000
___________
0101 1101 (set the third bit without affecting other bits)

Answer 8

使用按位运算符： & |

设置000b最后一位：

foo = foo | 001b

要检查foo最后一位：

if ( foo & 001b ) ....

要清除foo最后一位：

foo = foo & 110b

为了清楚起见，我使用了XXXb 。 您可能将要使用HEX表示形式，具体取决于要打包位的数据结构。

Answer 9

由于这被标记为“嵌入式”，因此我假设您使用的是微控制器。 以上所有建议都是有效且有效的（读-修改-写、联合、结构等）。

然而，在基于示波器的调试过程中，我惊讶地发现这些方法在 CPU 周期中具有相当大的开销，与直接将值写入微的 PORTnSET / PORTnCLEAR 寄存器相比，这在存在紧密循环/高的情况下产生了真正的不同-频率 ISR 的切换引脚。

对于那些不熟悉的人：在我的示例中，微控制器有一个通用引脚状态寄存器 PORTn，它反映了输出引脚，因此执行 PORTn |= BIT_TO_SET 会导致对该寄存器的读取-修改-写入。 但是，PORTnSET / PORTnCLEAR 寄存器取“1”表示“请将此位设为 1”（SET）或“请将此位设为 0”（CLEAR），取“0”表示“不要管该引脚”。 所以，你最终有两个端口地址取决于是否你设置或清除该位（并不总是很方便），但更快的反应和更小的汇编代码。

Answer 10

这是我最喜欢的位算术宏，它适用于从unsigned char到size_t （这是应该有效使用的最大类型）的任何类型的无符号整数数组：

#define BITOP(a,b,op) \
 ((a)[(size_t)(b)/(8*sizeof *(a))] op ((size_t)1<<((size_t)(b)%(8*sizeof *(a)))))

设置一点：

BITOP(array, bit, |=);

清除一点：

BITOP(array, bit, &=~);

切换一下：

BITOP(array, bit, ^=);

测试一下：

if (BITOP(array, bit, &)) ...

等等。

Answer 11

位域方法在嵌入式领域还有其他优势。 您可以定义一个直接映射到特定硬件寄存器中的位的结构。

struct HwRegister {
    unsigned int errorFlag:1;  // one-bit flag field
    unsigned int Mode:3;       // three-bit mode field
    unsigned int StatusCode:4;  // four-bit status code
};

struct HwRegister CR3342_AReg;

您需要了解位打包顺序 - 我认为它首先是 MSB，但这可能取决于实现。 此外，请验证您的编译器处理程序如何处理跨越字节边界的字段。

然后，您可以像以前一样读取、写入和测试各个值。

Answer 12

在任意类型的变量中的任意位置检查一点：

#define bit_test(x, y)  ( ( ((const char*)&(x))[(y)>>3] & 0x80 >> ((y)&0x07)) >> (7-((y)&0x07) ) )

示例用法：

int main(void)
{
    unsigned char arr[8] = { 0x01, 0x23, 0x45, 0x67, 0x89, 0xAB, 0xCD, 0xEF };

    for (int ix = 0; ix < 64; ++ix)
        printf("bit %d is %d\n", ix, bit_test(arr, ix));

    return 0;
}

注意：这是为了快速（鉴于其灵活性）和非分支而设计的。 它在编译 Sun Studio 8 时产生高效的 SPARC 机器代码； 我还在 amd64 上使用 MSVC++ 2008 对其进行了测试。 可以制作类似的宏来设置和清除位。 与这里的许多其他解决方案相比，该解决方案的主要区别在于它适用于几乎任何类型变量的任何位置。

Answer 13

更一般的，对于任意大小的位图：

#define BITS 8
#define BIT_SET(  p, n) (p[(n)/BITS] |=  (0x80>>((n)%BITS)))
#define BIT_CLEAR(p, n) (p[(n)/BITS] &= ~(0x80>>((n)%BITS)))
#define BIT_ISSET(p, n) (p[(n)/BITS] &   (0x80>>((n)%BITS)))

Answer 14

让我们先假设几件事
num = 55整数以执行按位运算（设置、获取、清除、切换）。
n = 4 0 基于位位置以执行按位运算。

如何得到一点？

1. 要将 num 的nth位右移num ， n次。 然后执行按位 AND &与 1。

bit = (num >> n) & 1;

怎么运行的？

       0011 0111 (55 in decimal)
    >>         4 (right shift 4 times)
-----------------
       0000 0011
     & 0000 0001 (1 in decimal)
-----------------
    => 0000 0001 (final result)

怎么设置一点？

1. 设置数字的特定位。 左移 1 n次。 然后执行按位 OR | 使用num操作。

num |= (1 << n);    // Equivalent to; num = (1 << n) | num;

怎么运行的？

       0000 0001 (1 in decimal)
    <<         4 (left shift 4 times)
-----------------
       0001 0000
     | 0011 0111 (55 in decimal)
-----------------
    => 0001 0000 (final result)

怎么清除一点？

1. 左移 1， n次，即1 << n 。
2. 对上述结果进行按位求补。 这样第 n 位变为未设置，其余位变为设置，即~ (1 << n) 。
3. 最后，对上述结果和num进行按位 AND &运算。 以上三步合起来可以写成num & (~ (1 << n)) ;

num &= (~(1 << n));    // Equivalent to; num = num & (~(1 << n));

怎么运行的？

       0000 0001 (1 in decimal)
    <<         4 (left shift 4 times)
-----------------
     ~ 0001 0000
-----------------
       1110 1111
     & 0011 0111 (55 in decimal)
-----------------
    => 0010 0111 (final result)

如何稍微切换？

为了稍微切换，我们使用按位异或^运算符。 如果两个操作数的对应位不同，则按位异或运算符的计算结果为 1，否则计算结果为 0。

这意味着要切换一点，我们需要对要切换的位和 1 进行异或运算。

num ^= (1 << n);    // Equivalent to; num = num ^ (1 << n);

怎么运行的？

• 如果要切换的位为 0，则0 ^ 1 => 1 。
• 如果要切换的位为 1 ，则1 ^ 1 => 0 。

       0000 0001 (1 in decimal)
    <<         4 (left shift 4 times)
-----------------
       0001 0000
     ^ 0011 0111 (55 in decimal)
-----------------
    => 0010 0111 (final result)

推荐阅读 - 按位运算符练习

Answer 15

该程序是将任何数据位从 0 更改为 1 或将 1 更改为 0：

{
    unsigned int data = 0x000000F0;
    int bitpos = 4;
    int bitvalue = 1;
    unsigned int bit = data;
    bit = (bit>>bitpos)&0x00000001;
    int invbitvalue = 0x00000001&(~bitvalue);
    printf("%x\n",bit);

    if (bitvalue == 0)
    {
        if (bit == 0)
            printf("%x\n", data);
        else
        {
             data = (data^(invbitvalue<<bitpos));
             printf("%x\n", data);
        }
    }
    else
    {
        if (bit == 1)
            printf("elseif %x\n", data);
        else
        {
            data = (data|(bitvalue<<bitpos));
            printf("else %x\n", data);
        }
    }
}

Answer 16

用这个：

int ToggleNthBit ( unsigned char n, int num )
{
    if(num & (1 << n))
        num &= ~(1 << n);
    else
        num |= (1 << n);

    return num;
}

Answer 17

如果你正在做很多事情，你可能想要使用面具，这将使整个事情更快。 以下函数速度非常快，而且仍然很灵活（它们允许在任何大小的位图中进行位操作）。

const unsigned char TQuickByteMask[8] =
{
   0x01, 0x02, 0x04, 0x08,
   0x10, 0x20, 0x40, 0x80,
};


/** Set bit in any sized bit mask.
 *
 * @return    none
 *
 * @param     bit    - Bit number.
 * @param     bitmap - Pointer to bitmap.
 */
void TSetBit( short bit, unsigned char *bitmap)
{
    short n, x;

    x = bit / 8;        // Index to byte.
    n = bit % 8;        // Specific bit in byte.

    bitmap[x] |= TQuickByteMask[n];        // Set bit.
}


/** Reset bit in any sized mask.
 *
 * @return  None
 *
 * @param   bit    - Bit number.
 * @param   bitmap - Pointer to bitmap.
 */
void TResetBit( short bit, unsigned char *bitmap)
{
    short n, x;

    x = bit / 8;        // Index to byte.
    n = bit % 8;        // Specific bit in byte.

    bitmap[x] &= (~TQuickByteMask[n]);    // Reset bit.
}


/** Toggle bit in any sized bit mask.
 *
 * @return   none
 *
 * @param   bit    - Bit number.
 * @param   bitmap - Pointer to bitmap.
 */
void TToggleBit( short bit, unsigned char *bitmap)
{
    short n, x;

    x = bit / 8;        // Index to byte.
    n = bit % 8;        // Specific bit in byte.

    bitmap[x] ^= TQuickByteMask[n];        // Toggle bit.
}


/** Checks specified bit.
 *
 * @return  1 if bit set else 0.
 *
 * @param   bit    - Bit number.
 * @param   bitmap - Pointer to bitmap.
 */
short TIsBitSet( short bit, const unsigned char *bitmap)
{
    short n, x;

    x = bit / 8;    // Index to byte.
    n = bit % 8;    // Specific bit in byte.

    // Test bit (logigal AND).
    if (bitmap[x] & TQuickByteMask[n])
        return 1;

    return 0;
}


/** Checks specified bit.
 *
 * @return  1 if bit reset else 0.
 *
 * @param   bit    - Bit number.
 * @param   bitmap - Pointer to bitmap.
 */
short TIsBitReset( short bit, const unsigned char *bitmap)
{
    return TIsBitSet(bit, bitmap) ^ 1;
}


/** Count number of bits set in a bitmap.
 *
 * @return   Number of bits set.
 *
 * @param    bitmap - Pointer to bitmap.
 * @param    size   - Bitmap size (in bits).
 *
 * @note    Not very efficient in terms of execution speed. If you are doing
 *        some computationally intense stuff you may need a more complex
 *        implementation which would be faster (especially for big bitmaps).
 *        See (http://graphics.stanford.edu/~seander/bithacks.html).
 */
int TCountBits( const unsigned char *bitmap, int size)
{
    int i, count = 0;

    for (i=0; i<size; i++)
        if (TIsBitSet(i, bitmap))
            count++;

    return count;
}

请注意，要在 16 位整数中设置位“n”，请执行以下操作：

TSetBit( n, &my_int);

由您来确保位数在您传递的位图范围内。 请注意，对于字节、字、双字、qwords 等在内存中正确映射到彼此的小端处理器（小端处理器比大端处理器“更好”的主要原因，啊，我觉得火焰战争即将到来在...）。

Answer 18

Visual C 2010，或许还有许多其他编译器，都直接支持内置的布尔运算。一个位有两个可能的值，就像布尔值一样，所以我们可以使用布尔值来代替——即使它们占用的空间比一个位更多此表示中的内存。 这有效，即使sizeof()运算符也能正常工作。

bool    IsGph[256], IsNotGph[256];

//  Initialize boolean array to detect printable characters
for(i=0; i<sizeof(IsGph); i++)  {
    IsGph[i] = isgraph((unsigned char)i);
}

因此，对于您的问题， IsGph[i] =1或IsGph[i] =0使设置和清除布尔值变得容易。

要查找不可打印的字符：

//  Initialize boolean array to detect UN-printable characters, 
//  then call function to toggle required bits true, while initializing a 2nd
//  boolean array as the complement of the 1st.
for(i=0; i<sizeof(IsGph); i++)  {
    if(IsGph[i])    {
         IsNotGph[i] = 0;
    }   else   {
         IsNotGph[i] = 1;
    }
}

请注意，此代码没有任何“特别之处”。 它有点像一个整数 - 从技术上讲，它确实如此。 一个 1 位整数，可以容纳 2 个值，并且只能容纳 2 个值。

我曾经使用这种方法查找重复的贷款记录，其中贷款编号是 ISAM 键，使用 6 位贷款编号作为位数组的索引。 速度极快，8 个月后，证明我们从中获取数据的大型机系统实际上出现了故障。 位数组的简单性使得对其正确性的信心非常高 - 例如与搜索方法相比。

Answer 19

扩大对bitset的答案：

#include <iostream>
#include <bitset>
#include <string>

using namespace std;
int main() {
  bitset<8> byte(std::string("10010011");

  // Set Bit
  byte.set(3); // 10010111

  // Clear Bit
  byte.reset(2); // 10010101

  // Toggle Bit
  byte.flip(7); // 00010101

  cout << byte << endl;

  return 0;
}

Answer 20

如果您想在Linux 内核中使用 C 编程来执行所有这些操作，那么我建议使用 Linux 内核的标准 API。

见https://www.kernel.org/doc/htmldocs/kernel-api/ch02s03.html

set_bit  Atomically set a bit in memory
clear_bit  Clears a bit in memory
change_bit  Toggle a bit in memory
test_and_set_bit  Set a bit and return its old value
test_and_clear_bit  Clear a bit and return its old value
test_and_change_bit  Change a bit and return its old value
test_bit  Determine whether a bit is set

注意：这里整个操作在一个步骤中发生。 因此，即使在 SMP 计算机上，所有这些都保证是原子的，并且有助于保持处理器之间的一致性。

Answer 21

int set_nth_bit(int num, int n){    
    return (num | 1 << n);
}

int clear_nth_bit(int num, int n){    
    return (num & ~( 1 << n));
}

int toggle_nth_bit(int num, int n){    
    return num ^ (1 << n);
}

int check_nth_bit(int num, int n){    
    return num & (1 << n);
}

Answer 22

使用此处定义的运算符之一。

要设置一点，请使用int x = x | 0x?; int x = x | 0x?; 在? 是二进制形式的位位置。

Answer 23

以下是我使用的一些宏：

SET_FLAG(Status, Flag)            ((Status) |= (Flag))
CLEAR_FLAG(Status, Flag)          ((Status) &= ~(Flag))
INVALID_FLAGS(ulFlags, ulAllowed) ((ulFlags) & ~(ulAllowed))
TEST_FLAGS(t,ulMask, ulBit)       (((t)&(ulMask)) == (ulBit))
IS_FLAG_SET(t,ulMask)             TEST_FLAGS(t,ulMask,ulMask)
IS_FLAG_CLEAR(t,ulMask)           TEST_FLAGS(t,ulMask,0)

Answer 24

使用变量

int value, pos;

价值-数据
pos-我们想要设置，清除或切换的位的位置。

设置一点：

value = value | 1 << pos;

清除一点：

value = value & ~(1 << pos); 

切换一下：

value = value ^ 1 << pos;

Answer 25

您如何设置、清除和切换单个位？

要解决尝试形成掩码时常见的编码陷阱：
1并不总是足够宽

当number的类型比1更宽时会发生什么问题？
对于导致未定义行为(UB) 的转变1 << x x可能太大。 即使x不是太大， ~也可能无法翻转足够的最高有效位。

// assume 32 bit int/unsigned
unsigned long long number = foo();

unsigned x = 40; 
number |= (1 << x);  // UB
number ^= (1 << x);  // UB
number &= ~(1 << x); // UB

x = 10;
number &= ~(1 << x); // Wrong mask, not wide enough

---

确保 1 足够宽：

代码可以使用1ull或迂腐(uintmax_t)1并让编译器进行优化。

number |= (1ull << x);
number |= ((uintmax_t)1 << x);

或演员 - 这会导致编码/审查/维护问题，使演员保持正确和最新。

number |= (type_of_number)1 << x;

或者通过强制执行至少与number类型一样宽的数学运算来温和地提升1 。

number |= (number*0 + 1) << x;

---

与大多数位操作，最好使用无符号类型的工作，而不是那些签署

Answer 26

该程序基于@Jeremy 的上述解决方案。 如果有人想快点玩。

public class BitwiseOperations {

    public static void main(String args[]) {

        setABit(0, 4); // set the 4th bit, 0000 -> 1000 [8]
        clearABit(16, 5); // clear the 5th bit, 10000 -> 00000 [0]
        toggleABit(8, 4); // toggle the 4th bit, 1000 -> 0000 [0]
        checkABit(8,4); // check the 4th bit 1000 -> true 
    }

    public static void setABit(int input, int n) {
        input = input | ( 1 << n-1);
        System.out.println(input);
    }


    public static void clearABit(int input, int n) {
        input = input & ~(1 << n-1);
        System.out.println(input);
    }

    public static void toggleABit(int input, int n) {
        input = input ^ (1 << n-1);
        System.out.println(input);
    }

    public static void checkABit(int input, int n) {
        boolean isSet = ((input >> n-1) & 1) == 1; 
        System.out.println(isSet);
    }
}


Output :
8
0
0
true

Answer 27

支持更改多个位的模板版本（放在头文件中）（适用于 AVR 微控制器）：

namespace bit {
  template <typename T1, typename T2>
  constexpr inline T1 bitmask(T2 bit) 
  {return (T1)1 << bit;}
  template <typename T1, typename T3, typename ...T2>
  constexpr inline T1 bitmask(T3 bit, T2 ...bits) 
  {return ((T1)1 << bit) | bitmask<T1>(bits...);}

  /** Set these bits (others retain their state) */
  template <typename T1, typename ...T2>
  constexpr inline void set (T1 &variable, T2 ...bits) 
  {variable |= bitmask<T1>(bits...);}
  /** Set only these bits (others will be cleared) */
  template <typename T1, typename ...T2>
  constexpr inline void setOnly (T1 &variable, T2 ...bits) 
  {variable = bitmask<T1>(bits...);}
  /** Clear these bits (others retain their state) */
  template <typename T1, typename ...T2>
  constexpr inline void clear (T1 &variable, T2 ...bits) 
  {variable &= ~bitmask<T1>(bits...);}
  /** Flip these bits (others retain their state) */
  template <typename T1, typename ...T2>
  constexpr inline void flip (T1 &variable, T2 ...bits) 
  {variable ^= bitmask<T1>(bits...);}
  /** Check if any of these bits are set */
  template <typename T1, typename ...T2>
  constexpr inline bool isAnySet(const T1 &variable, T2 ...bits) 
  {return variable & bitmask<T1>(bits...);}
  /** Check if all these bits are set */
  template <typename T1, typename ...T2>
  constexpr inline bool isSet (const T1 &variable, T2 ...bits) 
  {return ((variable & bitmask<T1>(bits...)) == bitmask<T1>(bits...));}
  /** Check if all these bits are not set */
  template <typename T1, typename ...T2>
  constexpr inline bool isNotSet (const T1 &variable, T2 ...bits) 
  {return ((variable & bitmask<T1>(bits...)) != bitmask<T1>(bits...));}
}

使用示例：

#include <iostream>
#include <bitset> // for console output of binary values

// and include the code above of course

using namespace std;

int main() {
  uint8_t v = 0b1111'1100;
  bit::set(v, 0);
  cout << bitset<8>(v) << endl;

  bit::clear(v, 0,1);
  cout << bitset<8>(v) << endl;

  bit::flip(v, 0,1);
  cout << bitset<8>(v) << endl;

  bit::clear(v, 0,1,2,3,4,5,6,7);
  cout << bitset<8>(v) << endl;

  bit::flip(v, 0,7);
  cout << bitset<8>(v) << endl;
}

顺便说一句：事实证明，如果不向编译器发送优化器参数（例如：-O3），则不会使用 constexpr 和内联。 随意尝试https://godbolt.org/ 上的代码并查看 ASM 输出。

Answer 28

不使用 -1 将第 n 位设置为 x（位值）

有时当你不确定 -1 或类似的结果时，你可能希望设置第 n 位而不使用 -1：

number = (((number | (1 << n)) ^ (1 << n))) | (x << n);

说明： ((number | (1 << n)将第 n 位设置为 1（其中|表示按位或），然后使用(...) ^ (1 << n)我们将第 n 位设置为 0，最后使用(...) | x << n)我们将第 n 位设置为 0, 为 (bit value) x 。

这也适用于golang 。

Answer 29

下面是 C 中执行基本按位运算的例程：

#define INT_BIT (unsigned int) (sizeof(unsigned int) * 8U) //number of bits in unsigned int

int main(void)
{
    
    unsigned int k = 5; //k is the bit position; here it is the 5th bit from the LSb (0th bit)
    
    unsigned int regA = 0x00007C7C; //we perform bitwise operations on regA
    
    regA |= (1U << k);    //Set kth bit
    
    regA &= ~(1U << k);   //Clear kth bit
    
    regA ^= (1U << k);    //Toggle kth bit
    
    regA = (regA << k) | regA >> (INT_BIT - k); //Rotate left by k bits
    
    regA = (regA >> k) | regA << (INT_BIT - k); //Rotate right by k bits

    return 0;   
}

Answer 30

您总是可以在代码中定义位。 然后使用OR设置所需的位，并使用AND＆Negate重置该位。 请在此处找到建议的答案： https : //stackoverflow.com/a/47056742/2837780

Answer 31

尝试使用 C 语言中的以下函数之一来更改 n 位：

char bitfield;

// Start at 0th position

void chang_n_bit(int n, int value)
{
    bitfield = (bitfield | (1 << n)) & (~( (1 << n) ^ (value << n) ));
}

或者

void chang_n_bit(int n, int value)
{
    bitfield = (bitfield | (1 << n)) & ((value << n) | ((~0) ^ (1 << n)));
}

或者

void chang_n_bit(int n, int value)
{
    if(value)
        bitfield |= 1 << n;
    else
        bitfield &= ~0 ^ (1 << n);
}

char get_n_bit(int n)
{
    return (bitfield & (1 << n)) ? 1 : 0;
}