我目前正在尝试在即时编译器（JIT）中实现各种算法。许多算法操作的是位图，更常被称为位集。
在C++中，有多种实现位集的方法。作为真正的C++开发人员，我更倾向于使用STL中的内容。最重要的方面是性能。我并不一定需要一个动态可调整大小的位集。
我认为有三个可能的选择：
I. 一种选项是使用已经为空间进行了优化的std::vector<bool>。这也说明数据不必在内存中是连续的。我猜这会降低性能。另一方面，每个布尔值都有一个位，这可能会提高速度，因为它非常缓存友好。
II. 另一个选项是改用std::vector<char>。它保证数据在内存中是连续的，易于访问单个元素。然而，使用这个选择感觉很奇怪，因为它并不打算成为位集。
III. 第三个选项是使用实际的std::bitset。它不具备动态调整大小的功能。
哪一个才是我应该选择的最佳性能？
最好的方法是进行基准测试，因为每种情况都不同。
我不会使用std::vector<bool>。我曾经尝试过，性能非常差。我可以通过简单地改用std::vector<char>来提高应用程序的性能。
我没有真正将std::bitset与std::vector<char>进行比较，但如果在您的情况下空间不是问题，我会选择std::vector<char>。它使用的空间比位集多8倍，但由于它不必执行位操作来获取或设置数据，因此应该更快。
当然，如果您需要在位集/向量中存储大量数据，则使用位集可能会有益，因为这将适合处理器的缓存。
最简单的方法是使用typedef并隐藏实现。位集和向量都支持[]运算符，因此应该很容易地将一种实现切换到另一种实现。
operator[] 相似，但构造函数不同。 - Mooing Duck我最近在这个论坛回答了一个类似的问题，我推荐使用我的BITSCAN库。我刚刚发布了1.0版本，BITSCAN专门设计用于快速的位扫描操作。
BitBoard类包装了许多不同的实现，用于64位字（也称为bitboards）的典型操作，例如bsf、bsr或popcount。BitBoardN、BBIntrin和BBSentinel类将位扫描扩展到位字符串。BITSCAN中的位字符串是一个位板数组。位字符串的基本包装类是BitBoardN。BBIntrin通过使用Windows编译器内核函数来扩展BitBoardN。通过使用适当的asm等效函数，BBIntrin可以在POSIX上实现可移植性。
我已经使用BITSCAN来实现了一些高效的求解器，用于NP组合问题的图形领域。通常，图形的邻接矩阵以及顶点集被编码为位字符串，并使用位掩码执行典型计算。简单位编码图形对象的代码在GRAPH中可用。如何使用BITSCAN和GRAPH的示例也可用。
BITSCAN与STL(bitset)和BOOST(dynamic_bitset)的典型实现的比较可以在这里找到：http://blog.biicode.com/bitscan-efficiency-at-glance/
您可能也对这篇（有点过时的）论文感兴趣： http://www.cs.up.ac.za/cs/vpieterse/pub/PieterseEtAl_SAICSIT2010.pdf
[更新] 上面的链接似乎已经失效了，但我认为它指向了这篇文章： https://www.researchgate.net/publication/220803585_Performance_of_C_bit-vector_implementations
boost::dynamic_bitset在执行速度方面比大多数其他实现要高效得多，而使用std::vector<char>的实现在内存效率方面优于其他实现。” - davidhigh
vector<char>可能比位集更快，因为它不需要进行位移/掩码操作。但是，当访问较少/更大时，由于更大的内存占用量导致更高的缓存未命中率可能会抵消这种好处。 - Grizzly