为什么在C#中，bool数据类型的大小不只有1个比特？

Question

我正在学习C#，并深入研究数据类型。

为什么布尔（bool）数据类型的大小不是1位？

似乎它只能容纳两个值（true或false），那么表示这个值只需要占用1位空间，对吗？

是因为在这篇帖子中所提到的，可寻址值的最小字节为1字节（8位）吗？

我的总体目标是逻辑地想象每种C#数据类型的不同大小，因此我试图创建一个所有数据类型及其分配位大小的列表，但这让我困扰了。

- user1063287

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这个可能会对你有所帮助：https://dev59.com/ZHE95IYBdhLWcg3wb9hb#2308052 - Sayse

可能是为什么在.NET中System.Boolean占用4个字节？的重复问题。 - Ian Kemp

这个问题是4年前提出的，有一些有价值的答案，如果它被作为重复问题删除将会很遗憾。 - user1063287

Answer 1

这是因为值的最小'可寻址'大小是一个字节吗？

是的，完全就是这个原因。为了让CLR更加高效，它以与C++编译器相似的方式将其数据类型映射到本地机器数据类型。

- SteveLove

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它从不进行任何打包操作 - 因此使用8个布尔值可能被表示为单个字节; 但实际上从未这样做。Pascal是一个处理此类问题的语言示例，但.NET肯定不会这样做。 - Luaan

具有讽刺意味的是，这个选择使得它非常低效，而不是高效：大多数计算现在都是受内存限制的：缓存未命中的时间长达数百个寄存器操作。为了每次索引操作节省一次移位和掩码操作，将内存使用乘以8倍甚至在20世纪80年代也不是一个好主意，更不用说现在了。 - James

Answer 2

如果你想要在占用空间最小的情况下存储大量标志，考虑使用Int32或Int64作为位掩码，这样你可以在32/64位数据类型中存储32或64个布尔标志。你需要进行位掩码测试来检查或设置值，因此访问或更新时会有一些额外的成本，相比于布尔变量。

布尔字段在内存中的大小为1字节，而布尔变量的大小为4字节。

BitArray也很方便处理大量位标志：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.collections.bitarray.aspx

- Jon G

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你在哪里发现布尔变量的大小为4个字节？ - Tyler

@Tyler 在 .NET 中，为什么 System.Boolean 占用 4 字节空间？ - Tim S.

你应该说最多4个字节，因为它实际上可能不会占用4个字节。 - Tyler

Answer 3

我也注意到了这个问题...我创建了两个数组：float[4000]和float?[4000]。第二个数组需要两倍的内存空间，因为float?被实现为一个float和一个bool，而这个bool最终会占用32位，就像float一样。

因此，如果内存使用是一个问题，那么在float[]中使用NaN浮点值来表示"null"比使用float?更好。

这让我感觉自己很傻，因为多年来我一直试图使用更小的数据类型，认为它实际上有所帮助！ :-)

- John Fairbanks