C++位运算有哪些常见应用

C++中的位运算符主要用于对二进制位进行操作。以下是一些常见的C++位运算及其应用：

1. 按位与（&）：当两个相应的二进制位都为1时，结果为1，否则为0。应用场景包括：

   • 判断奇偶性：通过将数字与1进行按位与操作，如果结果为1，则数字为奇数；如果结果为0，则数字为偶数。
   • 提取某些位：通过按位与操作和掩码，可以提取数字的某些位。

2. 按位或（|）：当两个相应的二进制位有一个为1时，结果为1，否则为0。应用场景包括：

   • 设定某些位：通过按位或操作和掩码，可以将数字的某些位设置为1。

3. 按位异或（^）：当两个相应的二进制位不同时，结果为1，否则为0。应用场景包括：

   • 切换某些位：通过按位异或操作和掩码，可以切换数字的某些位。
   • 两数交换：不需要额外的变量就可以交换两个数的值。

4. 按位取反（~）：将数字的二进制位全部取反，即1变为0，0变为1。应用场景包括：

   • 求反码：按位取反可以得到一个数的按位取反码，用于纠错编码等。

5. 左移（<<）：将数字的二进制位向左移动指定的位数，右边空出的位用0填充。应用场景包括：

   • 乘法：将数字左移n位等于将该数字乘以2^n。

6. 右移（>>）：将数字的二进制位向右移动指定的位数，对于无符号数，左边空出的位用0填充；对于有符号数，行为依赖于具体的实现（逻辑右移或算术右移）。应用场景包括：

   • 除法：将数字右移n位等于将该数字除以2^n。
   • 求余数：对于无符号数，将数字右移n位等于将该数字除以2^n的余数。

7. 位计数（__builtin_popcount）：计算一个整数中设置为1的二进制位的数量。应用场景包括：

   • 统计字符出现的次数：例如，统计字符串中某个字符出现的次数。

8. 位掩码（bitmask）：使用按位与、按位或、按位异或等操作对数字进行位级操作，以实现特定的功能。应用场景包括：

   • 文件权限控制：使用位掩码表示文件的读、写、执行权限。
   • 压缩存储：使用位掩码表示颜色信息，以节省存储空间。