将第n位设置为x（位值），不使用-1

有时，当您不确定-1或类似的结果时，您可能希望在不使用-1的情况下设置第n位：

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

解释：（（number |（1<<n）将第n位设置为1（其中|表示逐位OR），然后使用（…）^（1<<n）将将第n个位设置为0，最后通过（…）|x<<n，将第n比特设置为0（位值）x。

这也适用于戈朗。

如果您想在Linux内核中使用C编程执行所有操作，那么我建议使用Linux内核的标准API。

看见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完成。因此，即使在SMP计算机上，这些都保证是原子的，并且是有用的以保持处理器之间的一致性。

设置一位

使用按位OR运算符（|）设置位。

number |= 1UL << n;

这将设置数字的第n位。如果要将第1位设置为n-1，那么n应该为零，如果要设置第n位。

如果数字大于无符号长，则使用1ULL；1UL<<n的提升直到评估1UL<<n之后才发生，其中移动超过长的宽度是未定义的行为。这同样适用于所有其他示例。

清除一点

使用位AND运算符（&）清除位。

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

这将清除数字的第n位。必须使用按位NOT运算符（~）反转位字符串，然后对其进行AND运算。

稍微扭动一下

XOR运算符（^）可用于切换位。

number ^= 1UL << n;

这将切换数字的第n位。

检查一点

你没有要求这样做，但我不妨补充一下。

要检查一位，请向右移动数字n，然后按位“与”：

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

这将把数字第n位的值放入变量位。

将第n位更改为x

在2的补码C++实现中，可以通过以下方式将第n位设置为1或0：

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

如果x为1，则设置位n，如果x为0，则清除位n。如果x有其他值，则会得到垃圾。x=！！x将其布尔化为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/大小C++实现不同），请使用无符号否定。

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

or

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一个好主意。

or

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，不复制/粘贴代码也是一个好主意，因为很多人使用预处理器宏（如社区wiki答案）或某种封装。

有时值得使用枚举来命名位：

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，您可以对代码的其余部分隐藏神奇的数字。

除此之外，我支持佩奇·鲁滕的解决方案。

我使用头文件中定义的宏来处理位集和清除：

/* 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))

检查任意类型变量中任意位置的位：

#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;
}

笔记：这是设计为快速（考虑到其灵活性）和非分支。当编译Sun Studio 8时，它会产生高效的SPARC机器代码；我还在amd64上使用MSVC++2008测试了它。可以制作类似的宏来设置和清除位。与其他解决方案相比，此解决方案的关键区别在于它适用于几乎任何类型的变量中的任何位置。