如何设置、清除和切换一点？
当前回答
这是我最喜欢的位算术宏，它适用于从无符号字符到size_t的任何类型的无符号整数数组（这是应该有效使用的最大类型）：
#define BITOP(a,b,op) \
((a)[(size_t)(b)/(8*sizeof *(a))] op ((size_t)1<<((size_t)(b)%(8*sizeof *(a)))))
要设置位：
BITOP(array, bit, |=);
要清除一点：
BITOP(array, bit, &=~);
要切换一位，请执行以下操作：
BITOP(array, bit, ^=);
要测试一点：
if (BITOP(array, bit, &)) ...
etc.
其他回答
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。
如果你在做很多无聊的事情，你可能会想使用口罩，这会让整个事情变得更快。以下函数速度非常快，而且仍然灵活（它们允许在任何大小的位图中进行位旋转）。
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;
}
注意，要在16位整数中设置位“n”，请执行以下操作：
TSetBit( n, &my_int);
这取决于你确保比特数在你通过的位图范围内。请注意，对于字节、字、dword、qword等的小端处理器，它们在内存中正确地相互映射（小端处理器比大端处理器“更好”的主要原因，啊，我感觉到一场火焰大战即将到来…）。
模板版本（放在头文件中），支持更改多位（适用于AVR微控制器btw）：
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;
}
BTW：如果不向编译器发送优化器参数（例如：-O3），则不使用constexpr和inline。请随时尝试以下代码https://godbolt.org/并查看ASM输出。
对于初学者，我想用一个例子解释一下：
例子：
value is 0x55;
bitnum : 3rd.
使用&运算符检查位：
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)
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。
