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为什么布尔数据类型在 C 中占用一个字节而不是单个位？

Linda Hamilton

Oct 31, 2024 am 12:43 AM

Why Does a Boolean Data Type Occupy a Byte in C Instead of a Single Bit?

为什么布尔值占用 1 个字节而不是 1 位？

在计算机编程中，特别是在 C 中，布尔数据类型通常是用一个字节（8 位）表示。这可能看起来违反直觉，因为布尔值只能采用两个可能的值：true 或 false。为什么不简单地用单个位来表示它，它也可以表示两种状态？

字节分配的原因

答案在于现代 CPU 的方式设计的。 CPU 可寻址的存储器的基本单位通常是字节。这意味着 CPU 无法直接访问或操作数据的各个位。相反，它必须一次对整个字节进行操作。

位级类型的种类有限

由于此限制，通常不存在诸如4 位或 2 位整数。 CPU 将无法有效地寻址或处理如此小的数据单元。此外，使用可变长度位类型会给编程和硬件设计带来复杂性和性能开销。

对模拟器的影响

为 CPU 编写模拟器时，它考虑模拟 CPU 的硬件限制非常重要。如果仿真的 CPU 对位级数据进行操作，则仿真器必须抽象出主机 CPU 的字节级寻址约束。这可以通过位打包和解包等技术来实现，但它可能会给仿真过程带来额外的复杂性和性能损失。

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