c++位运算运用之掩码（BitMask）

c++位运算运用之位掩码（BitMask）

场景：假如我想写一个动画小人，某个接口仅仅传int型就可以同时控制小人抬右手、抬左脚、闭眼睛，或者同时抬右手，抬左脚、睁眼睛。这儿其实就是一些动作的组合，可以把不同动作对应到int的每一个位上，int 占4个字节，每个字节8位，共32位，每一个位来表示一种动作，那么可以同时组合32个动作。
内存分布就像这样：
11111111 11111111 11111111 11111111
这样一个int 的值就是INT_MAX
实现：
1.定义枚举表示各种动作：

enum Animation {
    None = 0,                 // 0x0
    ShutEye = 1 << 1,         // 0x1
    OpenEye = 1 << 2,         // 0x10
    RaiseRightLeg = 1 << 3,   // 0x100
    RaiseLeftLeg = 1 << 4,    // 0x1000
    RaiseRightHand = 1 << 5,  // 0x10000
    raiseLeftHand =1 << 6     // 0x100000
};

1.定义方法实现不同动作组合:

void Dance(int animation)
{
    switch (animation)
    {
    case (ShutEye | RaiseLeftLeg | RaiseRightHand):
        std::cout << "小人 举右手 、 抬左腿、 闭眼" << std::endl;
        break;
    case (OpenEye | RaiseLeftLeg | RaiseRightHand):
        std::cout << "小人 举右手 、 抬左腿、 睁眼" << std::endl;
        break;
    default:
        break;
    }
}

int main()
{
    Dance(ShutEye | RaiseLeftLeg | RaiseRightHand);
    std::cout << "Hello World!\n";
}

哈哈哈，脑补一下画面就好，为了说明问题就使用简单的文字说明，如果真得有人个小人在画面上起舞，那将输出行换成相应的实现逻辑即可。

掩码的常用操作：
1.组合不同的标志位，直接使用位运算或（|）起来，就如我想让小人抬左脚和抬右脚 ：
RaiseLeftLeg | RaiseRightLeg

2.去掉flag中的某一项，就比如我们永远都不想让小人抬起右脚。这时可以分两步走，第一步把要去掉的标志位取反。第二步在和目标标志位与（&）起来。

那么现在我只想小人的眼睛永远是睁开的，闭着就不美了，怎么办呢？ 只需去掉标志ShutEye即可

void Dance(int animation)
{
    int noShutEye = ~Animation::ShutEye; // 1. 取反
    animation = animation & noShutEye;   // 2. 与目标值&起来
    // 将上面合并为一行
    // animation = animation & (~Animation::ShutEye);
    switch (animation)
    {
    case (ShutEye | RaiseLeftLeg | RaiseRightHand):
        std::cout << "小人 举右手 、 抬左腿、 闭眼" << std::endl;
        break;
    case (OpenEye | RaiseLeftLeg | RaiseRightHand):
        std::cout << "小人 举右手 、 抬左腿、 睁眼" << std::endl;
        break;
    default:
        break;
    }
}

总结：
位掩码在编码中还是比较常见的，其中要注意的一点就是一个int 仅仅可以表示32种标志，因为只有32位二进制，并且用1标识哪一个位代表什么flag。如果还需要多余32中可以挑一个更大的类型，或者直接使用自定义类，实现与或取反（& | ~）三种操作符，那么即可扩展到好多标志。还有就是去掉标志位时，一定要先取反在与。得呢，今也差不多了，早早就起来撸文章，搞得睡眼朦胧的呢，这可爱的床，我来了。