在Go语言中，如何设置和清除单个位(bit)？

Question

在 Golang 中，您如何设置和清除整数的个别位？例如，行为类似于以下函数的函数：

 clearBit(129, 7) // returns 1
 setBit(1, 7)     // returns 129

- Kevin Burke

Answer 1

这里有一个设置比特位的函数。首先，在整型数中将数字1向左移指定数量的空间（这样它就变成了0010、0100等）。然后，将其与原始输入进行按位“或”运算。这会使其他位不受影响，但总是将目标比特位设置为1。

// Sets the bit at pos in the integer n.
func setBit(n int, pos uint) int {
    n |= (1 << pos)
    return n
}

这是一个清除位的函数。首先将数字1向整数中指定的位移动（因此它变为0010、0100等）。然后使用^运算符翻转掩码中的每个位（因此0010变为1101）。然后使用按位AND运算，该运算不会触及与1进行'AND'的数字，并且将取消设置为0的掩码中的值。

// Clears the bit at pos in n.
func clearBit(n int, pos uint) int {
    mask := ^(1 << pos)
    n &= mask
    return n
}

最后，这是一个检查特定位是否设置的函数。将数字1向左移动指定的位数（因此它变为0010、0100等），然后与目标数字进行AND运算。如果结果大于0（它将是1、2、4、8等），则该位被设置。

func hasBit(n int, pos uint) bool {
    val := n & (1 << pos)
    return (val > 0)
}

- Kevin Burke

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注意：可能更简单的做法是直接写x &= ^(1<<7)或x |= 1<<7（或x ^= 1<<7进行切换，或(x & 1<<7 == 0)查看位是否设置）。这已经被广泛理解，不需要注释，但如果您觉得应该解释一下（例如，您的团队不来自位操作的世界），请在每个惯用语第一次使用时进行注释。此外，人们经常定义表示位或位组合的常量，以便不必每次都写出1<<n并记住正确的n，而iota 可以帮助使这些常量声明简洁。 - twotwotwo

同意，我只是提取了变量以帮助清晰度/可读性。编译器也可能进行这些优化。 - Kevin Burke

func hasBit(n int, pos uint) bool { val := n & (1 << pos) return !(val == 0) }当n = -1<<63且pos == 63时，hasBit应该像这样，val是<0但最高位是1。 - Jonguo

Answer 2

还有一种清除位的简洁符号表示法。该运算符为&^，称为"与非"。

使用此运算符，clearBit函数可以编写如下：

// Clears the bit at pos in n.
func clearBit(n int, pos uint) int {
    n &^= (1 << pos)
    return n
}

或者像这样:

// Clears the bit at pos in n.
func clearBit(n int, pos uint) int {
    return n &^ (1 << pos)
}

- wefwefa3