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为什么在 C 中布尔值存储为 1 个字节而不是 1 个位？

Barbara Streisand

Oct 31, 2024 pm 03:15 PM

Why Are Booleans Stored as 1 Byte Instead of 1 Bit in C ?

为什么布尔值是 1 字节而不是 1 位？

在计算中，布尔数据类型表示 true 或 false 的逻辑值。与预期相反，在 C 和许多其他编程语言中，布尔值占用 1 个字节而不是 1 个位。

解决约束

这背后的主要原因是现代 CPU 的限制。处理器旨在有效地将字节作为最小的数据单位进行操作。它们本质上缺乏寻址单个位的能力，因此将布尔值存储为单个位是不切实际的。

硬件注意事项

将布尔值存储为单个位需要能够寻址它们的专用硬件，这将导致使CPU的架构显着复杂化。相反，像 C 这样的语言为每个布尔值分配一个字节，确保与绝大多数现有硬件的兼容性。

性能和便利

这种方法不仅简化了硬件设计，还提高了性能。由于字节是最小的可寻址单元，因此访问布尔值变得更加有效。此外，拥有一致的布尔数据类型消除了对位操作指令的需要，使代码更简单、更容易编写。

不存在较小的整数类型

小整数类型，如 4 位或2 位整数在编程中并不常用，因为它们的实现将面临与布尔值类似的约束。 CPU 通常处理字节大小的数据块，将它们分解成更小的单元会降低效率。此外，处理此类类型所增加的复杂性将超过任何潜在的好处。

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