c++ - 为什么相同的位集不转换为相同的 ulong

Question

我正在处理 std::bitset<16> vector 中的数据，我都必须使用自制函数与 unsigned long(通过 std::bitset::to_ulong())和字符串相互转换(确切的算法与这个问题无关)

bitset vector 和字符串之间的转换起初似乎工作正常，因为如果我首先将 bitset vector 转换为字符串然后再返回到 bitset，它是相同的；我已经通过制作一个包含以下内容的程序证明了这一点:

for (std::bitset<16>& B : my_bitset16vector) std::cout<<B<<std::endl;//print bitsets before conversion

bitset_to_string(my_bitset16vector,my_str);
string_to_bitset(my_bitset16vector,my_str);

std::cout<<std::endl
for (std::bitset<16>& B : my_bitset16vector) std::cout<<B<<std::endl;//print bitsets after conversion

输出可能看起来像这样(在本例中只有 4 个位集):

1011000011010000
1001010000011011
1110100001101111
1001000011001111

1011000011010000
1001010000011011
1110100001101111
1001000011001111

据此判断，转换前后的位集显然是相同的，但是尽管如此，当我告诉它们转换为 unsigned long 时，位集的转换完全不同；在一个看起来像这样的程序中:

for (std::bitset<16>& B : my_bitset16vector) std::cout<<B<<".to_ulong()="<<B.to_ulong()<<std::endl;//print bitsets before conversation

bitset_to_string(my_bitset16vector,my_str);
string_to_bitset(my_bitset16vector,my_str);

std::cout<<std::endl
for (std::bitset<16>& B : my_bitset16vector) std::cout<<B<<".to_ulong()="<<B.to_ulong()<<std::endl;//print bitsets after conversion

输出可能看起来像这样:

1011000011010000.to_ulong()=11841744
1001010000011011.to_ulong()=1938459
1110100001101111.to_ulong()=22472815
1001000011001111.to_ulong()=18649295

1011000011010000.to_ulong()=45264
1001010000011011.to_ulong()=37915
1110100001101111.to_ulong()=59503
1001000011001111.to_ulong()=37071

首先很明显，当显示为二进制时，位集仍然超越所有合理怀疑是相同的，但是当转换为无符号长整型时，相同位集返回完全不同的值(完全毁了我的程序)

这是为什么？难道 bitsets 是不一样的，即使它们打印的一样？尽管位集相同，但我的位集与字符串转换器之间是否存在错误？

编辑:不是所有的程序，包括我的对话都有这个问题，只有当我在创建它(从一个字符串)后修改了它时才会发生，在我的例子中是试图加密比特集，它根本无法被切割归结为简单而简短的内容，但以我最压缩的方式编写它看起来像这样:

(甚至不包括公钥结构和模幂函数的定义)

int main(int argc, char**argv)
{
    if (argc != 3)
    {
        std::cout<<"only 2 arguments allowed: plaintext user"<<std::endl;
        return 1;
    }

    unsigned long k=123456789;//any huge number loaded from an external file
    unsigned long m=123456789;//any huge number loaded from an external file


    std::vector< std::bitset<16> > data;    
    std::string datastring=std::string(argv[1]);

    string_to_bitset(data,datastring);//string_to_bitset and bitset_to_string also empties string and bitset vector, this is not the cause of the problem

    for (std::bitset<16>& C : data)
    {
        C =std::bitset<16>(modpow(C.to_ulong(),k,m));//repeated squaring to solve C.to_ulong()^k%m
    }

    //and now the problem happens       


    for (std::bitset<16>& C : data) std::cout<<C<<".to_ulong()="<<C.to_ullong()<<std::endl;

    std::cout<<std::endl;

    bitset_to_string(data,datastring);
    string_to_bitset(data,datastring);
    //bitset_to_string(data,datastring);

    for (std::bitset<16>& C : data) std::cout<<C<<".to_ulong()="<<C.to_ullong()<<std::endl;

    std::cout<<std::endl;
return 0;
}

我很清楚你们现在都认为我做错了模块化电源功能(我保证我没有)，但我正在做的事情实际上并不重要，对于我的问题不是:我的程序出了什么问题；我的问题是:为什么相同的位集(打印相同的二进制 1 和 0)不转换为相同的无符号长整型。

其他编辑:我还必须指出，unsigned longs 的第一个 printet 值是“正确的”，因为它们在使用时允许我完美地解密位集，而随后打印的 unsigned longs 的值是“错误的”它会产生一个完全错误的结果。

Answer 1

“11841744”值在低 16 位中是正确的，但在第 16 位以上有一些额外的设置位。这可能是您的 STL 实现中的一个错误，其中 to_long 访问超过它应该使用的 16 位的位。

或者(根据您上面的评论)您向位集添加的位数超出了它的容量，并且您遇到了未定义的行为。