在std::bitset和std::vector<bool>之间进行转换

Question

我有一个std::bitset，现在我想在其上使用STL算法。

我本可以使用std::vector代替，但我喜欢std::bitset的构造函数，并且我需要std::bitset的位运算。

我是否必须通过循环将所有内容放入std::vector以使用STL算法，然后将其复制回std::bitset，还是有更好的方法？

- Jonathan Mee

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你想在位集合的位上使用什么算法？ - wilx

@VáclavZeman 首先我想使用 std::reverse，但是当我发现 std::bitset 不允许我在其上使用 STL 算法时，我只是想找到一种通用的方法来使用它们。 - Jonathan Mee

你可以编写适当的迭代器和成对的独立 begin() 和 end() 函数。 - milleniumbug

不应该在 bitset 上使用 std::algorithm，请参考 http://graphics.stanford.edu/~seander/bithacks.html#BitReverseObvious。 - user2249683

@DieterLücking 非常惊人，谢谢。 - Jonathan Mee

Answer 1

Matthew Austern在这里为bitset编写了一个迭代器：http://www.drdobbs.com/the-standard-librarian-bitsets-and-bit-v/184401382?pgno=2

代码超过100行，所以我觉得直接复制粘贴到这个答案中可能有点超出范围。但是它对STL算法非常有效。

Austern回答了这个确切的问题：

虽然bitset没有STL容器接口，但它仍然是一个完全好用的（固定大小）容器。如果您使用bitset有意义，并且如果您还需要迭代器，则可以定义一个简单的“索引迭代器”适配器，将迭代器符号（如*i）转换为数组符号（如b[n]）。实现很简单：维护一个索引和一个指向容器的指针。

他警告了他的迭代器：

如果我们愿意接受稍微麻烦一些的接口，我们可以定义一个适用于任意类似数组的类型的类。当处理预-STL容器类时，通用索引迭代器适配器通常很有用，有时甚至在处理STL容器（如vector）时也很有用。

需要注意的是，就像使用vector<bool>::iterator一样，Austern的bitset_iterator::operator*也不返回bool&，而是代理引用：bitset<>::reference。

使用bitset_iterator的方法如下：

std::bitset<10> foo;
std::vector<bool> bar(begin(foo), end(foo));

- Jonathan Mee

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bitset似乎没有迭代器begin()和end()，因此上述方法不起作用。 - Naveen

重点是拥有一个特殊化的begin()，它返回一个bitset_iterator，这正是链接实现所包含的内容。 - Bruce Adams

Answer 2

如果您不想使用bitset的operator[]写循环，那么可以尝试使用bitset::to_string()将bitset转换为'1'和'0'的字符串。自C++11以来，您实际上可以选择与这两个字符不同的不同字符，因此您实际上可以选择'\0'和'\1'。

您确定bitset是您的任务的最佳类型吗？

- wilx

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似乎使用循环比那个解决方案更好...我并不完全反对使用循环，只是感觉应该有更简洁的方法。至于使用std::bitset...我认为可以吧？在数字和数组之间灵活转换的能力是无法超越的。 - Jonathan Mee