Джесс Либерти - Освой самостоятельно С++ за 21 день.

1010 0110 0010 0110 // 8-й бит сброшен

| 0000 0000 1000 0000 // 128

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

1010 0110 1010 0110 // 8-й бит установлен

Хочется обратить ваше внимание на некоторые вещи. Во-первых, как правило, биты считаются справа налево. Во-вторых, значение 128 содержит все нули, за исключением восьмого бита, т.е. того разряда, который вы хотите установить. В-третьих, в исходном числе 1010 0110 0010 0110 операцией ИЛИ изменяется только восьмой бит. Если бы он в этом значении был установлен еще до выполнения операции ИЛИ, то значение вообще не изменилось бы.

Если нужно сбросить восьмой бит, можно использовать побитовую операцию И с дополнением числа 128 до единицы. Дополнение числа 128 до - это называется такое число, которое получается, если взять в двоичном представлении число 128 (1000 0000), а затем установить в нем каждый сброшенный и сбросить каждый установленный бит (0111 1111). При выполнении побитовой операции И с этими числами исходное число не изменяется, за исключением восьмого разряда, который сбрасывается в нуль.

1010 0110 1010 0110 // 8-й бит установлен

& 1111 1111 0111 1111 // ~128 (дополнение до единицы числа 128)

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

1010 0110 0010 0110 // 8-й бит сброшен

Чтобы до конца понять этот метод решения, сделайте самостоятельно все математические операции. Каждый раз, когда оба бита равны 1, запишите результат равным 1. Если какой-нибудь бит равен 0, запишите в ответе 0. Сравните ответ с исходным числом. Оно должно остаться без изменений, за исключением восьмого бита, который в результате этой операции побитового И будет сброшен.

Наконец, если вы хотите инвертировать восьмой бит независимо от его предыдущего состояния, используйте операцию исключающего ИЛИ для этого числа и числа 128. Итак:

1010 0110 1010 0110 // число

^ 0000 0000 1000 0000 // 128

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

1010 0110 0010 0110 // 8-й бит инвертирован

^ 0000 0000 1000 0000 // 128

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

1010 0110 1010 0110 // 8-й бит инвертирован снова

Рекомендуется: Используйте маски и оператор ИЛИ для установки битов. Используйте маски и оператор И для сбросабитов. Используйте маски и оператор исключающего или для инвертирования битов.

При некоторых обстоятельствах, когда на счету каждый байт, экономия шести или восьми байтов в классе может иметь существенные последствия. Если в классе или структуре вместо набора логических переменных (типа Boolean) или переменных, которые могут иметь только очень небольшое число возможных значений, использовать битовые поля, можно сэкономить некоторый объем памяти.

Среди стандартных типов данных C++ меньше всего памяти требуют переменные типа char: длина переменной составляет всего один байт. Часто для создания битовых полей используются переменные типа int, для которых требуется два или чаше четыре байта. В битовом поле, основанном на переменной типа char, можно хранить восемь двоичных значений, а в переменной типа long - 32 таких значения.

Так как же работают битовые поля? Им присваиваются имена и организуется доступ точно таким же способом, как к любому члену класса. Они всегда объявляются с использованием беззнакового типа int. После имени битового поля ставится двоеточие и число. Число указывает компилятору, сколько битов будет использовано для установки одного значения. Так, если записать число 1, то с помощью одного бита можно будет присваивать только значения 0 или 1. Если записать число 2, то с помощью двух битов можно будет представлять четыре значения: 0, 1, 2 или 3. Поле из трех битов может представлять восемь значений и т.д. Обзор двоичных чисел приведен в приложении В. Использование битовых полей иллюстрируется в листинге 21.8.

Листинг 21.8. Использование битовых полей

1: #include

2: #include

3:

4: enum STATUS { FullTime, PartTime };

5: enum GRADLEVEL { UnderGrad, Grad };

6: enum HOUSING { Dorm, OffCampus };

7: enum FOODPLAN { OneMeal, AllMeals, WeekEnds, NoMeals };

8:

9: class student

10: {

11: public:

12: student():

13: myStatus(FullTime),

14: myGradLevel(UnderGrad),

15: myHousing(Dorm),

16: myFoodPlan(NoMeals)

17: { }

18: ~student() { }

19: STATUS GetStatus();

20: void SetStatus(STATUS);

21: unsigned GetPlan() { return myFoodPlan; }

22:

23: private:

24: unsigned myStatus: 1;

25: unsigned myGradLevel: 1;

26: unsigned myHousing: 1;

27: unsigned myFoodPlan: 2;

28: };

29:

30: STATUS student::GetStatus()

31: {

32: if (myStatus)

33: return FullTime;

34: else

35: return PartTime;

36: }

37: void student::SetStatus(STATUS theStatus)

38: {

39: myStatus = theStatus;

40: }

41:

42:

43: int main()

44: {

45: student Jim;

46:

47: if (Jim.GetStatus()== PartTime)

48: cout << "Jim is part time" << endl;

49: else

50: cout << "Jim is full time" << endl;

51:

52: Jim.SetStatus(PartTime);

53: