Попытка перевернуть порядок битов в std :: bitset

Question

Я работаю над структурой, которая использует std :: bitset, и она выглядит так:

Register.h

#pragma once

#include <bitset>
#include <vector> // used for typedefs of int types

namespace vpc { // virtual pc

    typedef std::int8_t  i8;
    typedef std::int16_t i16;
    typedef std::int32_t i32;
    typedef std::int64_t i64;

    const unsigned int BYTE  = 0x08;
    const unsigned int WORD  = 0x10;
    const unsigned int DWORD = 0x20;
    const unsigned int QWORD = 0x40;

    typedef std::bitset<BYTE>  Byte;
    typedef std::bitset<WORD>  Word;
    typedef std::bitset<DWORD> DWord;
    typedef std::bitset<QWORD> QWord;

    template<std::uint64_t N = BYTE>
    struct Register {
        Byte register_;

        Register() {
            static_assert(
                // assert 8 <= N <= 64
                ((N%8) == 0) && (N >=8) && (N <= 64) &&
                // and N != 24,40,48 and 56
                (N != 24) && (N != 40) && (N != 48) && (N != 56)
            ); 
        }
    }

    template<>
    struct Register<WORD> {
        Word register_;
        Register() = default;
     };

     template<>
     struct Register<DWORD> {
         DWord register_;
         Register() = default;
     }

     template<>
     struct Register<QWORD> {
         QWord register_;
         Register() = default;
     }

} // namespace vpc

Затем я использую эту небольшую программу, чтобы записать некоторые значения в класс регистров и вывести их на экран:

main.cpp

#include <iostream>
#include "Register.h"

int main() {
    using namespace vpc;

    Register r1;
    r1.register_ = 169;

    std::cout << "Stored Value\n";
std::cout << r1.register_ << "\n";
// 10101001 // printed value;

std::cout << "Bit Values\n";
for (i16 i = 0; i < 8; i++) {
    std::cout << r1.register_[i] << ' ';
}
std::cout << "\n\n";
// 1 0 0 1 0 1 0 1 // printed bit values

// using std::bitset.flip()
r1.register_.flip();
std::cout << "Flipped Bit Values\n";
for (i16 i = 0; i < 8; i++) {
    std::cout << r1.register_[i] << ' ';
}
std::cout << "\n\n";
// 0 1 1 0 1 0 1 0 // printed bit values    

    return EXIT_SUCCESS;
}

Нет ничего плохого в приведенном выше коде, однако переворот не совсем то, что я хочу. Хорошо знать, что он есть и что он делает, но если мы внимательно посмотрим на результат:

выход

Stored Value
10101001

Bit Values
1 0 0 1 0 1 0 1

Flipped Bit Values
0 1 1 0 1 0 1 0

Функция переворота не нужна, я хочу здесь. Я хотел бы изменить сохраненный битовый порядок и сохранить его обратно в себя или создать его копию. Я хотел бы иметь в своем распоряжении байт с битами: 0111 0011, который хранится, и иметь возможность генерировать либо копию, либо сохранить обратно себе байт со значением 1100 1110, а не 1000 1100.

Я не вижу функций, которые относятся к std::bitset, которые это делают, есть ли другие опции из библиотеки std? Или я должен написать свой собственный? Если это так, я не совсем уверен, как реализовать это с учетом простоты и эффективности.

Answer 1

Я не знаю ни одного алгоритма, который делает это, но вы можете использовать комбинацию bitset::to_string и std::reverse для этого.

Минимальный пример.

#include "Register.h"
#include <algorithm>
#include <bitset>
#include <iostream>
#include <string>

int main() {
  vpc::Byte register_ = 169;
  std::cout << register_ << std::endl;

  auto str = register_.to_string();
  std::reverse(str.begin(), str.end());
  auto x = vpc::Byte(str);
  std::cout << x << std::endl;

  return 0;
}

См. Demo Here.

Вывод:

10101001
10010101

Этот метод может использоваться с любыми другими bitset типами, которые выопределили.