如何获取std::bitset中指定比特位的左值引用

问题原因 #

非conststd::bitset的operator[]返回的是std::bitset<N>::reference类型的临时右值对象，C++语法不允许非const左值引用绑定到临时右值，这就是你编译报错的直接原因。

std::bitset<N>::reference是专门设计的代理类，因为C++最小可寻址单元是字节，单个比特位无法返回原生左值引用，所以用这个轻量类来模拟比特位的引用行为。

解决方案 #

你没办法直接从operator[]的返回值拿到std::bitset<N>::reference类型的左值引用，因为它本身就是按值返回的临时对象。如果确实需要持有该类型的左值引用，可以先把代理对象存为本地左值后再取引用：

std::bitset<2000> a_bit_set{};
// 先把代理对象存为本地左值
auto bit_proxy = a_bit_set[5];
// 此时可以正常绑定左值引用
auto& a_bit = bit_proxy;
if (complicated_predicate(a_bit, other_params))
{
  a_bit.flip();
}

实用建议 #

实际开发中完全没必要多套一层引用，直接用auto接收operator[]返回的代理对象即可，你对它做的赋值、flip()等操作都会直接同步到原bitset对应的比特位，和使用引用的效果完全一致，也没有额外性能损耗：

std::bitset<2000> a_bit_set{};
auto a_bit = a_bit_set[5];
if (complicated_predicate(a_bit, other_params))
{
  a_bit.flip();
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者RelativisticPenguin