std::byte

在标头 `<cstddef>` 定义
enum class byte : unsigned char {};		(C++17 起)

std::byte 是一种独立类型，它实现了 C++ 语言定义中所规定的字节的概念。

类似 unsigned char，它能用于访问其他对象所占据的原始内存（对象表示），但不同于 unsigned char，它不是字符类型也不是算术类型。std::byte 只实现位的汇集，而且仅支持进行整数位移运算、与另一 std::byte 进行逐位和比较运算。

非成员函数

std::to_integer

template< class IntegerType > constexpr IntegerType to_integer( std::byte b ) noexcept;		(C++17 起)

等价于：return IntegerType(b); 此重载只有在 std::is_integral_v<IntegerType> 为 true 时才会参与重载决议。

std::operator<<=,operator>>=

template< class IntegerType > constexpr std::byte& operator<<=( std::byte& b, IntegerType shift ) noexcept;	(1)	(C++17 起)
template< class IntegerType > constexpr std::byte& operator>>=( std::byte& b, IntegerType shift ) noexcept;	(2)	(C++17 起)

1) 等价于：return b = b << shift; 此重载只有在 std::is_integral_v<IntegerType> 为 true 时才会参与重载决议。

2) 等价于：return b = b >> shift;

此重载只有在 std::is_integral_v<IntegerType> 为 true 时才会参与重载决议。

std::operator<<,operator>>

template< class IntegerType > constexpr std::byte operator<<( std::byte b, IntegerType shift ) noexcept;	(1)	(C++17 起)
template< class IntegerType > constexpr std::byte operator>>( std::byte b, IntegerType shift ) noexcept;	(2)	(C++17 起)

1) 等价于：return std::byte(static_cast<unsigned int>(b) << shift); 此重载只有在 std::is_integral_v<IntegerType> 为 true 时才会参与重载决议。

2) 等价于：return std::byte(static_cast<unsigned int>(b) >> shift);

此重载只有在 std::is_integral_v<IntegerType> 为 true 时才会参与重载决议。

std::operator|=,operator&=,operator^=

constexpr std::byte& operator\|=(std::byte& l, std::byte r) noexcept;	(1)	(C++17 起)
constexpr std::byte& operator&=(std::byte& l, std::byte r) noexcept;	(2)	(C++17 起)
constexpr std::byte& operator^=(std::byte& l, std::byte r) noexcept;	(3)	(C++17 起)

1) 等价于：return l = l | r;。

2) 等价于：return l = l & r;。

3) 等价于：return l = l ^ r;。

std::operator|,operator&,operator^,operator~

constexpr std::byte operator\|( std::byte l, std::byte r ) noexcept;	(1)	(C++17 起)
constexpr std::byte operator&( std::byte l, std::byte r ) noexcept;	(2)	(C++17 起)
constexpr std::byte operator^( std::byte l, std::byte r ) noexcept;	(3)	(C++17 起)
constexpr std::byte operator~( std::byte b ) noexcept;	(4)	(C++17 起)

1) 等价于：return std::byte(static_cast<unsigned int>(l) | static_cast<unsigned int>(r));。

2) 等价于：return std::byte(static_cast<unsigned int>(l) & static_cast<unsigned int>(r));。

3) 等价于：return std::byte(static_cast<unsigned int>(l) ^ static_cast<unsigned int>(r));。

4) 等价于：return std::byte(~static_cast<unsigned int>(b));。

注解

由于 C++17 放松的 enum class 初始化规则，可以用 std::byte{n} 转换数值 n 为 byte 值。

可以使用常规方式用显式转换把 byte 转换为数值（例如用于生成对象的整数散列），使用 std::to_integer 也可以。

功能特性测试宏	值	标准	功能特性
`__cpp_lib_byte`	201603L	(C++17)	`std::byte`

示例

运行此代码

#include <bitset>
#include <cassert>
#include <cstddef>
#include <iostream>
#include <utility>
 
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, std::byte b)
{
    return os << std::bitset<8>(std::to_integer<int>(b));
}
 
int main()
{
    // std::byte y = 1; // 错误：无法把 int 转换为 byte。
    std::byte y{1}; // OK
 
    // if (y == 13) {} // 错误：无法比较。
    if (y == std::byte{13}) {} // OK，byte 是可比较的
 
    int arr[]{1, 2, 3};
    // int c = a[y]; // 错误：数组下标不是整数
    [[maybe_unused]] int i = arr[std::to_integer<int>(y)]; // OK
    [[maybe_unused]] int j = arr[std::to_underlying(y)];   // OK
 
    auto to_int = [](std::byte b) { return std::to_integer<int>(b); };
 
    std::byte b{42};
    assert(to_int(b) == 0b00101010);
    std::cout << b << '\n';
 
    // b *= 2; // 错误：b 不是算术类型
    b <<= 1;
    assert(to_int(b) == 0b01010100);
 
    b >>= 1;
    assert(to_int(b) == 0b00101010);
 
    assert(to_int(b << 1) == 0b01010100);
    assert(to_int(b >> 1) == 0b00010101);
 
    b |= std::byte{0b11110000};
    assert(to_int(b) == 0b11111010);
 
    b &= std::byte{0b11110000};
    assert(to_int(b) == 0b11110000);
 
    b ^= std::byte{0b11111111};
    assert(to_int(b) == 0b00001111);
}

输出：

00101010

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