C++位運算有哪些常見應用

C++中的位運算符主要用于對二進制位進行操作。以下是一些常見的C++位運算及其應用：

1. 按位與（&）：當兩個相應的二進制位都為1時，結果為1，否則為0。應用場景包括：

   • 判斷奇偶性：通過將數字與1進行按位與操作，如果結果為1，則數字為奇數；如果結果為0，則數字為偶數。
   • 提取某些位：通過按位與操作和掩碼，可以提取數字的某些位。

2. 按位或（|）：當兩個相應的二進制位有一個為1時，結果為1，否則為0。應用場景包括：

   • 設定某些位：通過按位或操作和掩碼，可以將數字的某些位設置為1。

3. 按位異或（^）：當兩個相應的二進制位不同時，結果為1，否則為0。應用場景包括：

   • 切換某些位：通過按位異或操作和掩碼，可以切換數字的某些位。
   • 兩數交換：不需要額外的變量就可以交換兩個數的值。

4. 按位取反（~）：將數字的二進制位全部取反，即1變為0，0變為1。應用場景包括：

   • 求反碼：按位取反可以得到一個數的按位取反碼，用于糾錯編碼等。

5. 左移（<<）：將數字的二進制位向左移動指定的位數，右邊空出的位用0填充。應用場景包括：

   • 乘法：將數字左移n位等于將該數字乘以2^n。

6. 右移（>>）：將數字的二進制位向右移動指定的位數，對于無符號數，左邊空出的位用0填充；對于有符號數，行為依賴于具體的實現（邏輯右移或算術右移）。應用場景包括：

   • 除法：將數字右移n位等于將該數字除以2^n。
   • 求余數：對于無符號數，將數字右移n位等于將該數字除以2^n的余數。

7. 位計數（__builtin_popcount）：計算一個整數中設置為1的二進制位的數量。應用場景包括：

   • 統計字符出現的次數：例如，統計字符串中某個字符出現的次數。

8. 位掩碼（bitmask）：使用按位與、按位或、按位異或等操作對數字進行位級操作，以實現特定的功能。應用場景包括：

   • 文件權限控制：使用位掩碼表示文件的讀、寫、執行權限。
   • 壓縮存儲：使用位掩碼表示顏色信息，以節省存儲空間。