C++作为数字的位列表

Question

例如，我希望有一个位列表，可以在其中对列表的一部分执行数学运算。

value: 864
as bits, pos:   0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
as bits, value: 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0,  0

如果我取位 1 到 4 和位 6 到 9，我会得到 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 0 (104)。然后如果我加上 3，它就变成 0, 1, 1, 0, 1, 0, 1, 1 (107)。

我可以使用 std::vector 和涉及位之间按位运算的过程来完成此操作，代码看起来像这样 if(xor(data[n], data[n2])) {data[n - 1] == false;} 等等...

我什至可以使用 POD 数组，但我在想，C++ 如此接近计算机的内部结构通常没有帮助，但在这里，它可以允许完成此操作非常快。

比如将值存储在一个大 POD 变量或数组中，然后将它们复制到另一个变量的内存中，以便在将它们再次复制回存储位置之前可以完成数学运算？

更好的是，例如加法运算符是否可以以某种方式将内存中的该位置作为参数来直接在数据存储的中间执行加法？

Answer 1

听起来您想要 Boost。DynamicBitset：

dynamic_bitset 类表示一组位。它通过 operator[] 提供对各个位的值的访问，并提供可应用于内置整数的所有按位运算符，例如 operator& 和 >运算符<<。该集合中的位数是在运行时通过 dynamic_bitset 构造函数的参数指定的。




Answer 2

可能的快速方法行不通并且非常有限。

unsigned int n = 8;
unsigned short *p1, *p2;
p1 = reinterpret_cast<unsigned short*>(&n);
p2 = reinterpret_cast<unsigned short*>((&n)+1);
std::cout<<*p1<<", "<<*p2<<std::endl;

这是完整的解决方案，感谢您提供的信息使我能够完成此任务。可以轻松地对其进行修改以使用 std::vector 代替。

#include <math.h> // for pow in weighted_random_UINT
#include <bitset> // or std::vector<bool>

template <std::size_t T> // this line is not required with std::vector
unsigned int get_chunk(std::bitset<T>* btset, unsigned int start, unsigned int end)
{
    unsigned long out = 0;
    for(unsigned int n = start; n < end; n++)
    {
        out += unsigned long((*btset)[n] * pow(2,double(n-start)));
    }
    return out;
}

void main()
{
    // 6 bits of data in reverse order
    std::bitset<6> data (std::string("000110"));

    // all the data numerically
    std::cout<<get_chunk<6>(&data,0,5)<<std::endl;

    // the first 3 bits as a number
    std::cout<<get_chunk<6>(&data,0,2)<<std::endl;

    // the last 3 bits as a number
    std::cout<<get_chunk<6>(&data,3,5)<<std::endl;
}