부울 크기가 1 비트가 아닌 1 바이트 인 이유는 무엇입니까?

C ++에서

• 부울 크기가 1 비트가 아닌 1 바이트 인 이유는 무엇입니까?
• 4 비트 또는 2 비트 정수와 같은 유형이없는 이유는 무엇입니까?

CPU 용 에뮬레이터를 작성할 때 위의 내용을 놓치고 있습니다.

CPU는 1 바이트보다 작은 것을 처리 할 수 ​​없기 때문입니다.

에서 위키 백과 :

역사적으로 바이트는 컴퓨터에서 텍스트의 단일 문자를 인코딩하는 데 사용되는 비트 수였으며 이러한 이유로 많은 컴퓨터 아키텍처에서 기본 주소 지정 요소 입니다.

바이트가되도록 기본 주소 지정 단위는 , 그 이하의 컴퓨터 아키텍처는 주소 수 없습니다. 그리고 4 비트 바이트를 지원하는 컴퓨터가 (아마도) 존재하지 않기 때문에 4 비트 등 이 없습니다 . bool

그러나 4 비트를 기본 주소 지정 단위로 지정할 수있는 아키텍처를 설계 할 수 있다면 bool해당 컴퓨터에서만 4 비트 크기 를 갖게 됩니다!

가장 쉬운 대답은 다음과 같습니다. CPU가 메모리를 비트가 아닌 바이트로 주소 지정하고 비트 연산이 매우 느리기 때문입니다.

그러나 C ++에서 비트 크기 할당을 사용할 수 있습니다. 비트 벡터에 대한 std :: vector 특수화가 있으며 비트 크기 항목을 취하는 구조체도 있습니다.

예전에는 눈보라 속에서 양쪽으로 오르막길을 걸어 가야했고 점심은 학교 뒤의 숲에서 추적하고 맨손으로 죽일 수있는 동물이었습니다. 컴퓨터는 사용 가능한 메모리가 훨씬 적었습니다. 오늘. 내가 사용한 첫 번째 컴퓨터에는 6K의 RAM이있었습니다. 6 메가 바이트가 아니라 6 기가 바이트, 6 킬로바이트가 아닙니다. 이 환경에서는 가능한 한 많은 부울을 int에 압축하는 것이 합리적 이었으므로 정기적으로 연산을 사용하여이를 꺼내고 넣었습니다.

오늘날 사람들이 1GB의 RAM 만 가지고 있다고 조롱하고 200GB 미만의 하드 드라이브를 찾을 수있는 유일한 곳은 골동품 가게뿐입니다.

비트 필드를 사용하여 하위 크기의 정수를 얻을 수 있습니다.

struct X
{
    int   val:4;   // 4 bit int.
};

일반적으로 정확한 하드웨어 예상 비트 패턴에 구조를 매핑하는 데 사용되지만 :

struct SomThing   // 1 byte value (on a system where 8 bits is a byte
{
    int   p1:4;   // 4 bit field
    int   p2:3;   // 3 bit field
    int   p3:1;   // 1 bit
};

1 비트 부울과 4 비트 및 2 비트 정수를 가질 수 있습니다. 그러나 그것은 아키텍처를 보는 부 자연스러운 방법이기 때문에 성능 향상이없는 이상한 명령 세트를 만들 것입니다. 실제로 사용하지 않는 데이터를 회수하는 것보다 바이트의 더 나은 부분을 "낭비"하는 것이 합리적입니다.

내 경험상 여러 부울을 단일 바이트로 압축하는 데 방해가되는 유일한 앱은 Sql Server입니다.

바이트는 언어에서 가장 작은 주소 지정 단위이기 때문입니다.

그러나 예를 들어 한 묶음이 있으면 bool을 1 비트로 만들 수 있습니다. 다음과 같이 구조체에서 :

struct A
{
  bool a:1, b:1, c:1, d:1, e:1;
};

bool1 바이트 (CPU의 주소 지정 가능한 가장 작은 크기)이거나 더 클 수 있습니다. 성능을 위해 bool크기가되어야하는 것은 드문 일이 아닙니다 int. 특정 목적 (예 : 하드웨어 시뮬레이션)을 위해 N 비트 유형이 필요한 경우이를위한 라이브러리를 찾을 수 있습니다 (예 : GBL 라이브러리에 BitSet<N>클래스가 있음). 크기에 관심이 있다면 bool(아마도 큰 용기를 가지고있을 것입니다.) 직접 포장하거나 std::vector<bool>그것을 사용하여 사용할 수 있습니다.

에뮬레이터 수준에서이를 구현하는 방법에 대해 생각해보십시오.

bool a[10] = {false};

bool &rbool = a[3];
bool *pbool = a + 3;

assert(pbool == &rbool);
rbool = true;
assert(*pbool);
*pbool = false;
assert(!rbool);

일반적으로 CPU는 MIPS와 같은 일부 CPU가 4 바이트 워드를 사용하지만 기본 단위로 1 바이트로 메모리를 할당하기 때문입니다.

그러나 vector거래 bool와 특별한 방식으로 vector<bool>각 부울 하나의 비트가 할당된다.

바이트는 컴퓨터의 더 작은 디지털 데이터 저장 단위입니다. 컴퓨터에서 RAM은 수백만 바이트를 가지고 있으며 누구에게나 주소가 있습니다. 모든 비트에 대한 주소가 있다면 컴퓨터는 가능한 것보다 8 배 적은 RAM을 관리 할 수 ​​있습니다.

더 많은 정보 : Wikipedia

가능한 최소 크기가 1 바이트 인 경우에도 1 바이트에 8 비트의 부울 정보를 가질 수 있습니다.

http://en.wikipedia.org/wiki/Bit_array

예를 들어 Julia 언어에는 BitArray가 있으며 C ++ 구현에 대해 읽었습니다.