在 C 中摆弄很多位

我想使用二进制标志来表示 C 中的数学集合，其中“位 i 已设置”意味着“项目 i 在集合中”。这很方便，因为“并集”和“交集”等操作实现起来很简单（“|”和“&”）。但是，我希望我的集合能够包含超过 32 个项目。此外，我希望我的代码能够在 32 位和 64 位机器上运行。

有没有一种简单的方法可以在 C 语言中操作多个字的位？有更好的方法来完成这项任务吗？

是的，您只需定义一个 32 位整数数组即可。然后操作数组的特定元素。

给定一个从 0 到 255 的位 ID（例如），这将是一个数组：

unsigned int bits[8];

为了找到which要操作的元素：

unsigned int index = bitId >> 5; // turns 0..255 into 0..31

要获取给定位 ID 的掩码：

unsigned int masks[] = {
    0x0001, 0x0002, 0x0004, 0x0008,
    0x0001, 0x0020, 0x0040, 0x0080,
    0x0100, 0x0200, 0x0400, 0x0800,
    0x1000, 0x2000, 0x4000, 0x8000
};
unsigned int mask = masks[bitId & 0x1f];

如果您有uint32_t实现中可用的类型，这可能是最安全的方法。否则，存在已知的使用方法unsigned int using CHAR_BIT and sizeof在运行时实际计算出要制作多大masksarray 以及应该使用什么值来发现数组索引和位掩码索引。

例如，我的代码库中的这段代码显示了我如何对基于字符的位掩码执行此操作：

static unsigned char bitmask[CHAR_BIT];
void bitsetInit (void) {
        unsigned char mask = 1;
        int i = 0;
        while (i < CHAR_BIT) {
                bitmask[i++] = mask;
                mask <<= 1;
        }
}

并使用：

bsp->bits[bitnum/CHAR_BIT] &= ~bitmask[bitnum%CHAR_BIT];
bsp->bits[bitnum/CHAR_BIT] |= bitmask[bitnum%CHAR_BIT];

分别用于清除和设置位。

如果你想使用unsigned int代替unsigned char您只需计算其位数：

unsigned int UINT_BIT = CHAR_BIT * sizeof (unsigned int);

并在我用过的地方使用它CHAR_BIT上面（mask如果需要的话，可以在运行时动态分配数组）。