Question

最近我听说过位向量，但我真的找不到任何关于这个主题的有用信息或教程。能否请您推荐一本关于如何实现自己的位向量类的书或快速教程？谢谢。

--- ///我无法回答我自己的问题，所以我决定编辑这篇文章。这就是我刚刚发现的：“游戏程序员的数据结构 - Ron Penton和Andre Lamothe”。第4章，Bitvectors。本书详细解释了位向量，以及如何自己创建位向量类。玩得开心。

Answer 1

这是一个非常简单的静态大小的位向量实现。它需要C ++ 11才能运行，因为它依赖于<cstdint>标头，但是这个标头很常见，因为它基于C99功能。在紧要关头，您可以使用C <stdint.h>标头，而只需使用全局命名空间中的类型。

注意：这是即时输入的，根本没有经过测试。我甚至没有验证它会编译。所以，可能会有错误。

#include <cstdint>  // ::std::uint64_t type
#include <cstddef> // ::std::size_t type
#include <algorithm>

class my_bitvector_base {
 protected:
   class bitref { // Prevent this class from being used anywhere else.
    public:
      bitref(::std::uint64_t &an_int, ::std::uint64_t mask)
           : an_int_(an_int), mask_(mask)
      {
      }

      const bitref &operator =(bool val) {
         if (val) {
            an_int_ |= mask_;
         } else {
            an_int_ &= ~mask_;
         }
         return *this;
      }
      const bitref &operator =(const bitref &br) {
         return this->operator =(bool(br));
      }
      operator bool() const {
         return ((an_int_ & mask_) != 0) ? true : false;
      }

    private:
      ::std::uint64_t &an_int_;
      ::std::uint64_t mask_;
   };
};

template < ::std::size_t Size >
class my_bitvector : public my_bitvector_base {
 private:
   static constexpr ::std::size_t numints = ((Size + 63) / 64);
 public:
   my_bitvector() { ::std::fill(array, array + numints, 0); }

   bool operator [](::std::size_t bitnum) const {
      const ::std::size_t bytenum = bit / 64;
      bitnum = bitnum % 64;
      return ((ints_[bytenum] & (::std::uint64_t(1) << bitnum)) != 0) ? true : false;
   }
   bitref operator[](::std::size_t bitnum) {
      const ::std::size_t bytenum = bit / 64;
      bitnum = bitnum % 64;
      ::std::uint64_t mask = ::std::uint64_t(1) << bitnum;
      return bitref(ints_[bytenum], mask);
   }

 private:
   ::std::uint64_t ints_[numints];
};

// Example uses
void test()
{
    my_bitvector<70> bits; // A 70 bit long bit vector initialized to all false
    bits[1] = true; // Set bit 1 to true
    bool abit = bits[1]; // abit should be true.
    abit = bits[69]; // abit should be false.
}

整个my_bitvector_base事情是创建一种私有类型。您可以在派生类的接口或实现中提及它，因为它是protected，但您不能在其他上下文中提及它。这可以防止人们存储bitref的副本。这很重要，因为只有bitref才真正存在以允许分配operator []的结果，因为C ++标准委员会在他们的智慧中没有实现operator []=或类似的东西来分配给operator &一个数组元素。

如您所见，位向量基本上是位数组。 Fancier位向量将模拟所有初始化为true或false的“无限”位数组。它们通过跟踪已设置的最后一位和它之前的所有位来完成此操作。如果你之后要求一点，他们只返回初始值。

一个好的位向量也将实现{{1}}和其他类似的细节，因此它们的行为类似于一个非常大的无符号整数，并引用了位操作操作。

Answer 2

矢量＆lt; BOOL＆GT;是矢量模板的特化。普通的bool变量至少需要一个字节，但仅限于bool 有两种状态，矢量的理想实现就是这样每个bool值只需要一位。这意味着迭代器必须是特别定义，不能是bool *。

来自布鲁斯·埃克尔的Thinking CPP Vol-2 第4章：STL容器＆amp;迭代器

这本书可以免费下载 http://www.mindviewinc.com/Books/downloads.html 它包含有关位和C ++的更多信息

c ++中的位向量

2 个答案: