c++ - bitset<10> 和 bitset<2>(input[i]) 的区别，需要解释

Question

我今天刚刚学习了一些简单的加密，并编写了一个简单的程序将我的文本转换为 10 位二进制。我不确定我做的是否正确，但是代码的注释部分和实际代码有 2 个不同的 10 位输出。我很困惑。谁能用通俗易懂的语言向我解释一下？

#include <iostream>
#include <string>
#include <bitset>
#include "md5.h"

using namespace std;
using std::cout; 
using std::endl;

int main(int argc, char *argv[])
{
    string input ="";
    cout << "Please enter a string:\n>";
    getline(cin, input);

    cout << "You entered: " << input << endl;
    cout << "md5 of " << input << ": " << md5("input") << endl;
    cout << "Binary is: ";
    // cout << bitset<10>(input[1]);
    for (int i=0; i<5; i++)
        cout << bitset<2>(input[i]);
    cout << endl;

    return 0;
}

Answer 1

tl;dr :一个 char 是 8 位，字符串 operator[] 返回不同的 chars，因此您访问了不同的 chars 并获取了它们的前两位。解决方案是将 char 完全视为:8 位。通过一些巧妙的位操作，我们可以达到预期的效果。

问题

虽然我还没有完全理解你想要做什么，但我可以回答这段代码可能有什么问题:

通过调用

cout<<bitset<10>(input[1]);

您正在读取从第二个字符开始的 10 位(input[0] 将从第一个字符开始)。

现在，循环做了完全不同的事情:

for (int i=0; i<5; i++)
cout << bitset<2>(input[i]);

它使用字符串的第 i 个字符并从中构造一个位集。

reference bitset 构造函数告诉我们这意味着 char 被转换为 unsigned long long，然后被转换为 bitset。

好吧，让我们看看它是如何处理一个简单的输入字符串的，比如

std::string input = "aaaaa";

这个字符串的第一个字符是'a'，它给你'01100001'(ASCII 表)的8 位，因此从中构造的10 位位集结果打印

0001100001

我们看到左边的位有明显的填充(更重要)。

另一方面，如果您使用循环遍历字符，则访问每个字符并只占用其中的 2 个位。

在我们的字符 'a'='01100001' 的例子中，这些位是 '01'。那么你的程序将输出 01 五次。

现在，修复它的方法是更多地考虑您实际访问的位。

可能的解决方案

无论如何都要得到字符串的前十位？

在这种情况下，您需要编写如下内容:

std::bitset<10>(input[0]);
//Will pad the first two bits of the bitset as '0'

或

for(int i=0;i<5;++i){
    char referenced = input[i/4];
    std::bitset<2>((referenced>>(6-(i%4)*2)));
}

循环代码经过重新设计，可以按顺序将整个字符串读入 2 位位集。因此，由于在一个 char 中有 8 位，我们可以从一个 char 中读取其中的 4 个集合 -> 这就是“引用”的原因。

循环下半部分的移位使其以移位 6 开始，然后是 4，然后是 2，然后是 0，然后为下一个字符重置为 6，等等...(这样，我们可以从每个 8 位字符中提取 2 个相关位)

这种类型的循环实际上会读取字符串的所有部分并进行正确的构造。

最后一句话

要直接从您的字符串构造一个位集，您必须使用以位为单位的原始内存，并从中构造位集。您可以从每个字符构建 8 位位集并将它们相互附加，或者从每个 8 位位集创建一个字符串，连接它们，然后使用 1 和 0 的最终字符串来构建任意大小的大位集。

希望对您有所帮助。