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Tem situações que usamos números para carregar flags, ou seja, cada bit, ou conjunto de bits, querem dizer alguma coisa específico de forma booleana. Ou precisamos manipular alguns dados de acordo com seus bits, talvez tenha a ver com cores ou algo que os bits individualmente acabam tendo um significado especial.

Em casos assim qual a forma mais simples de ligar um bit específico sabendo em que posição ele deve estar? E como desligá-lo ou inverter seu valor?

2 Respostas 2

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Para manipular bits o mais comum é usar os operadores de | (or), & (and) E ^ (xor), com apoio do ~ (complemento). O operador de shift ou deslocamento de bits costuma ser importante para chegar no bit desejado se o que você sabe é a posição dele. Esses operadores costumam estar presentes na maioria das linguagens com a mesma semântica, portanto tudo o que funciona aqui, deve funciona para outras linguagens. Diversas perguntas falam sobre isso:

Exemplos de set, reset, toggle e test:

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int posicao = 6; //posicao do bit (equivale ao 64)
    int valor = 0;
    valor |= 1 << posicao; //ligando o bit
    printf("Ligou o bit: %d\n", valor);
    int resultado = (valor >> posicao) & 1; //verificando valor do bit
    printf("O bit está: %d\n", resultado);
    valor &= ~(1 << posicao); //limpando o bit
    printf("Desligou o bit: %d\n", valor);
    resultado = (valor >> posicao) & 1; //verificando valor do bit
    printf("O bit está: %d\n", resultado);
    valor ^= 1 << posicao; //invertendo um bit
    printf("Inverteu o bit: %d\n", valor);
    valor |= 16; //ligando o bit pelo seu valor
    printf("Ligou o 4. bit: %d\n", valor);
}

Veja funcionando no ideone. E no repl.it. Também coloquei no GitHub para referência futura.

É comum que algumas pessoas criem funções que façam exatamente isso para ser mais fácil de usar e lembrar.

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Seguem algumas funções que podem ajudar:

#include <stdio.h>

using namespace std;

/**
 * Seta o valor de 1 bit em um numero.
 *
 * @param numero O numero que vai ser alterado.
 * @param pos A posicao do bit dentro do numero. O valor zero eh o bit mais da direita, o valor 31 eh o bit mais da esquerda.
 * @param valor O valor a ser setado no bit, deve ser Um ou Zero (estamos alterando apenas 1 bit)
 *
 * @return o numero alterado.
 **/
int setBit(unsigned int numero, int pos, int valor) {
    // mascara para ser posicionada na posicao pos.
    int mask = 1;

    // para garantir que valor so vai ter o valor zero ou um,
    // pega so o bit mais a direita dele.
    valor = valor & 1;

    // desloca valor para a esquerda, na posicao desejada.
    valor = valor << pos;

    // desloca mascara para a esquerda, na posicao desejada.
    mask = mask << pos;

    // seta o valor na posicao 
    numero = (numero & ~mask) | (valor);

    return numero;
}

/**
 * Seta o valor de 1 bit em um numero para 1.
 *
 * @param numero O numero que vai ser alterado.
 * @param pos A posicao do bit dentro do numero. O valor zero eh o bit mais da direita, o valor 31 eh o bit mais da esquerda.
 *
 * @return o numero alterado.
 **/
int ligaBit(unsigned int numero, int pos) {
    // mascara para ser posicionada na posicao pos.
    int mask = 1;

    // desloca mascara para a esquerda, na posicao desejada.
    mask = mask << pos;

    // seta o valor na posicao 
    numero = numero | mask;

    return numero;
}

/**
 * Seta o valor de 1 bit em um numero para 0.
 *
 * @param numero O numero que vai ser alterado.
 * @param pos A posicao do bit dentro do numero. O valor zero eh o bit mais da direita, o valor 31 eh o bit mais da esquerda.
 *
 * @return o numero alterado.
 **/
int desligaBit(unsigned int numero, int pos) {
    // mascara para ser posicionada na posicao pos.
    int mask = 1;

    // desloca mascara para a esquerda, na posicao desejada.
    mask = mask << pos;

    // seta o valor na posicao 
    numero = numero & ~mask;

    return numero;
}

int main() {
    int num = 0;

    printf("Testando setBit:\n");
    num = setBit(num, 1, 1);
    printf("num: %d\n", num);
    num = setBit(num, 2, 1);
    printf("num: %d\n", num);
    num = setBit(num, 3, 1);
    printf("num: %d\n", num);
    num = setBit(num, 3, 0);
    printf("num: %d\n", num);

    printf("Testando ligaBit e desligaBit:\n");
    num = 0;
    num = ligaBit(num, 1);
    printf("num: %d\n", num);
    num = ligaBit(num, 2);
    printf("num: %d\n", num);
    num = ligaBit(num, 3);
    printf("num: %d\n", num);
    num = desligaBit(num, 3);
    printf("num: %d\n", num);

    return 0;
}

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