如何设置、清除和切换单个位？

要解决试图形成掩码时的常见编码陷阱，请执行以下操作：1并不总是足够宽

当数字的类型大于1时会出现什么问题？x对于移位1<<x可能太大，导致未定义的行为（UB）。即使x不太大，~也可能无法翻转足够多的最高有效位。

// 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

要确保1足够宽：

代码可以使用1ull或pedatically（uintmax_t）1并让编译器进行优化。

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

或铸造-这使得编码/审查/维护问题保持铸造正确和最新。

number |= (type_of_number)1 << x;

或者通过强制一个至少与数字类型一样宽的数学运算来温和地推广1。

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

与大多数位操作一样，最好使用无符号类型而不是有符号类型

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。

以下是C中的一个例程，用于执行基本的逐位操作：

#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;   
}

另一个选项是使用位字段：

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（实际上是三个1位字段）。比特操作现在变得简单了一点（哈哈）：

设置或清除一位：

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

要切换一位，请执行以下操作：

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，您必须求助于前面文章中描述的比特旋转技术。

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。

更一般地，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)))