如何对不同大小的std::bitset执行按位运算？

首先明确：不能直接对不同大小的std::bitset执行按位运算。因为std::bitset是模板类，其所有按位运算符（|=、&=、^=等）都要求两个操作数是相同模板大小的实例，否则编译器会直接抛出类型不匹配的错误，你给出的segment |= payload代码无法通过编译。

针对你要把小bitset的所有位转移到大bitset低N位的需求，以下是几种可行方案：

方案1：转换为整数类型（适合小尺寸场景） #

如果两个bitset的大小都不超过unsigned long long的位数（通常是64位），可以利用to_ullong()方法把小bitset转成整数，再直接赋值给大bitset：

std::bitset<8> payload { 0b1010'0010 };
std::bitset<10> segment { 0b00'0000'0000 };
segment |= static_cast<std::uint64_t>(payload.to_ullong());

注意：如果bitset的大小超过unsigned long long的范围，使用to_ullong()会触发未定义行为，这种情况别用这个方法。

方案2：逐位手动赋值（通用所有场景） #

这是最通用的方法，不管两个bitset多大都能生效，逻辑也直观，就是通过循环遍历每一位进行赋值：

std::bitset<8> payload { 0b1010'0010 };
std::bitset<10> segment { 0b00'0000'0000 };
constexpr size_t copy_bits = std::min(payload.size(), segment.size());
for (size_t i = 0; i < copy_bits; ++i) {
    // 如果是要覆盖而不是按位或，直接写成 segment[i] = payload[i] 即可
    segment[i] |= payload[i];
}

这个方法没有任何尺寸限制，性能也不错，适合大多数场景。

方案3：通过字符串构造临时同大小bitset（代码简洁优先） #

把小bitset转成字符串，再用这个字符串构造一个和大bitset同尺寸的临时实例，之后就能正常执行按位运算了：

std::bitset<8> payload { 0b1010'0010 };
std::bitset<10> segment { 0b00'0000'0000 };
segment |= std::bitset<10>(payload.to_string());

这个方法的缺点是涉及字符串转换，性能比前两种差，适合代码简洁优先、对性能要求不高的场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者digito_evo