为什么C/C++中没有单比特数据类型？

Question

< p>对于bool来说，它只有true和false两个值，却有8位，为什么不把它设计成1位呢？

我知道有bitset，但是它并不是那么方便，我只是想知道为什么？

- iloahz

---

谁说 "bool 是 8 位的"? - Kerrek SB

每次需要布尔值时使用一个位会很低效，因为需要在 CPU 中确定正确的对应字节或字中的位并进行检查。唯一有意义的情况是当您管理一组布尔值时，这就是位域或位集的用途。 - lurker

基本上，由于大多数计算机内存是按字节寻址的。 - Matteo Italia

我认为这不完全是与标记的重复问题相同。让bool可寻址是有意义的，但这并不意味着没有任何类型是不可寻址的（比如1位类型）。实际上，你可以遇到这种情况（请参见我的答案）。 - Albert

另外，C语言还有一个1位类型 _Bool。它只有1个有效位，但通常还有（Typically 7 or 31）填充位。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

Answer 1

并不是对于为什么没有本地类型的答案。但你可以通过像这样在结构体中获得1位类型：

struct A {
  int a : 1; // 1 bit wide
  int b : 1;
  int c : 2; // 2 bits
  int d : 4; // 4 bits
};

因此，如果没有填充(可能将其扩大为sizeof(void*)的倍数，即在32位系统上可能为4)，sizeof(A) == 1是成立的。请注意，由于其他人所述的原因，您无法获取任何这些字段的指针。这也可能是为什么不存在本机类型的原因。

- Albert

Answer 2

在主流CPU的硬件级别上，基本数据结构是字节。在这些CPU上操作位需要额外的处理，即一些CPU时间。对于bitset同样适用。

- Igor Popov

---

基本的数据结构通常是单词（word），其宽度通常为4个（32位）、8个（64位）或更多字节（例如SSE）。在这些大字操作中，每个字节的操作通常被模拟，并且有时甚至比本机字操作更慢，类似于您所说的位操作。不要混淆内存的基本数据结构（例如可按字节寻址）与CPU的基本数据结构。 - KillianDS