最小大小的实现bool数组

您可以自己制作，但不能从头开始。bitset实现应该有几行看起来像typedef unsigned long _WordT; (SGI)或typedef _Uint32t _Ty; (MSVS)。您可以小心地替换类型和名称空间，并以这种方式创建自己的容器。我将类型更改为char和sizeof返回1 (vs2010对pastebin的概念验证)

下面是一个简单的例子。请注意，它只做它需要做的事情，所以你不能像std::bitset一样迭代它。

#include <climits>
#include <iostream>
#include <cassert>
template<int S> struct boolset {
    static int const SIZE = ((S / CHAR_BIT) + (0 != (S % CHAR_BIT)));
    unsigned char m_bits[SIZE];
public:
    boolset() : m_bits() { for(int i = 0; i < SIZE; ++i) m_bits[i] = 0; }
    bool get(int i) const {
        assert(i < S);
        return (m_bits[i / CHAR_BIT] & (1 << (i % CHAR_BIT)));
    }
    void set(int i, bool v) {
        assert(i < S);
        if(v) { m_bits[i / CHAR_BIT] |= (1 << (i % CHAR_BIT)); }
        else { m_bits[i / CHAR_BIT] &= ~(1 << (i % CHAR_BIT)); }
    }
    void print(std::ostream & s) const {
        for(int i = 0; i < S; ++i) {
            s << get(i);
        }
    }
};
int main(int argc, char ** argv) {
    std::cout << sizeof(boolset<1>) << std::endl;
    std::cout << sizeof(boolset<8>) << std::endl;
    std::cout << sizeof(boolset<9>) << std::endl;
    std::cout << sizeof(boolset<16>) << std::endl;
    std::cout << sizeof(boolset<17>) << std::endl;
    std::cout << sizeof(boolset<32>) << std::endl;
    std::cout << sizeof(boolset<33>) << std::endl;
    std::cout << sizeof(boolset<64>) << std::endl;
    std::cout << sizeof(boolset<129>) << std::endl;
    std::cout << std::endl;
    boolset<31> bs;
    bs.set(0, true);
    bs.set(28, true);
    bs.set(2, true);
    std::cout << bs.get(28) << std::endl;
    bs.print(std::cout); std::cout << std::endl;
    bs.set(2, false);
    bs.print(std::cout); std::cout << std::endl;
}

ideone的输出

template <int N>
class BitSet {
    enum { BPC = 8 }; // Bits per char, #ifdef as needed
    char m_bits[ (N + (BPC-1)) / BPC ];
public:
void SetBit( int i ) { m_bits[ i / BPC ] |= 1 << (i % BPC); }
void ClearBit( int i ) { m_bits[ i / BPC ] &= ~(1 << (i % BPC)); }
int GetBit( int i ) { return (m_bits[ i / BPC ] >> (i % BPC)) & 1; }
};

也许如果你这样做:

#include<vector>
#include <iostream>
template<int N>
struct array
{
   char bits : N;
   int getNthbit(int bitnr)
   {
      // important to make sure bitnr is not larger than the size of the type of `bits` in number of `CHAR_BITS` 
      return bits & (1 << bitnr);
   }
};
//Specialize for N > 8
int main()
{
   std::cout << sizeof(array<8>);
}

如果您查看Live示例，您将看到当N == 8为sizeof(array<8>)返回1时。

当你输入32，它返回4。

你唯一需要做的就是专门化N > 8的模板，这样类型就会改变，以适应比特的数量。

我不是模板天才，也许有人关心写一个例子?

_{免责声明:我从OPs问题中提取了这个答案。答案不应包含在问题本身中。}

Gabriel Schreiber的回答:

这是我基于Tom Knapen的帖子的最终实现。我为构造函数添加了一个默认值，并在索引越界的情况下添加了抛出。非常感谢汤姆和其他人。

#include <stdexcept>
#include <climits>
/// Minimum size container for bool-arrays
/**
 * TODO: may want to add to_uint32_t accessor and the like
 * for sufficently small arrays
 */
template<int SIZE>
class bitarray
{
public:
    bitarray(bool initial_value = false);
    bool get(int index) const;
    void set(int index, bool value);
private:
    static const int ARRAY_SIZE = (SIZE + CHAR_BIT - 1) / 8;
    unsigned char mBits[ARRAY_SIZE];
};
// ----------------------------------------------------
//      Definitions
// ----------------------------------------------------
template<int SIZE>
inline bitarray<SIZE>::bitarray(bool initial_value)
{
    for(int i = 0; i < ARRAY_SIZE; ++i)
        mBits[i] = initial_value ? -1 : 0;
}
template<int SIZE>
inline bool bitarray<SIZE>::get(int index) const
{
    if (index >= SIZE)
        throw std::out_of_range("index out of range");
    return (mBits[index / CHAR_BIT] & (1 << (index % CHAR_BIT)));
}
template<int SIZE>
inline void bitarray<SIZE>::set(int index, bool value)
{
    if (index >= SIZE)
        throw std::out_of_range("index out of range");
    if (value)
        mBits[index / CHAR_BIT] |= (1 << (index % CHAR_BIT));
    else
        mBits[index / CHAR_BIT] &= ~(1 << (index % CHAR_BIT));
}