Algoritmos C/C++

Manipulação de bits em C e C++

Nesta lição, você vai ligar, desligar, inverter e testar bits individuais de um inteiro para guardar vários estados liga/desliga.

Introdução

Cada bit de um inteiro pode guardar um valor verdadeiro ou falso. Assim, um único inteiro sem sinal pode armazenar várias opções liga/desliga independentes, chamadas flags. Essa técnica de máscara de bits (bit mask) é muito comum em programação de sistemas e de sistemas embarcados.

Pontos importantes

Teste com entradas vazias, com um único elemento, com valores repetidos e já ordenadas.
Primeiro faça funcionar corretamente, depois otimize.
Em código real, prefira as funções prontas da biblioteca padrão.

Exemplos de código C e C++

Executar →

main.c

#include <stdio.h>

int main(void) {
    unsigned flags = 0;
    flags |= 1u << 1;
    flags |= 1u << 3;
    flags ^= 1u << 1;
    printf("flags=%u bit3=%u\n", flags, (flags >> 3) & 1u);
}

Resultado da execução

flags=8 bit3=1

C++

Executar →

main.cpp

#include <bitset>
#include <iostream>

int main() {
    std::bitset<4> flags;
    flags.set(1);
    flags.set(3);
    flags.flip(1);
    std::cout << "flags=" << flags
              << " bit3=" << flags.test(3) << '\n';
}

Resultado da execução

flags=1000 bit3=1

Comparação entre C e C++

A expressão 1u << n cria um número com apenas o bit n igual a 1. O operador |= liga o bit, ^= inverte o bit, e (flags >> 3) & 1u testa o bit 3. Depois de ligar os bits 1 e 3 e inverter de novo o bit 1, só o bit 3 fica ligado, então flags vale 8. Prefira tipos sem sinal (unsigned) para que os deslocamentos de bits sejam previsíveis. Em C++, std::bitset oferece métodos claros como set() e flip() e imprime o valor em binário.

Laços, ponteiros, tamanhos e buffers temporários são escritos explicitamente.

C++

Iteradores e algoritmos padrão separam o processamento da forma como os dados são guardados.

Exercícios práticos

Execute as duas versões e depois mude o código para observar a diferença de segurança que cada linguagem oferece.

Simule cada comparação no papel.
Teste com valores repetidos e com valores muito grandes e muito pequenos.
Meça o tempo do seu código e compare com a biblioteca padrão.

Pratique com um desafio

Use o conteúdo desta lição para resolver um problema real. Cada desafio roda no navegador, com testes instantâneos e uma revisão por IA.

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