Що таке CHAR_BIT?

Цитування коду для обчислення цілочисельного абсолютного значення (абс) без розгалуження з http://graphics.stanford.edu/~seander/bithacks.html :

int v;           // we want to find the absolute value of v
unsigned int r;  // the result goes here 
int const mask = v >> sizeof(int) * CHAR_BIT - 1;

r = (v + mask) ^ mask;

Запатентована варіація:

r = (v ^ mask) - mask;

Що таке CHAR_BITі як ним користуватися?

Вам слід пам’ятати, що цей код залежить від поведінки, визначеної реалізацією, правильного бітового зсуву на підписаних типах. gcc обіцяє завжди надавати розумну поведінку (розширення знакових бітів), але ISO C дозволяє реалізації нульового заповнення верхніх бітів.

Один із способів обійти цю проблему:

#ifdef HAVE_SIGN_EXTENDING_BITSHIFT
int const mask = v >> sizeof(int) * CHAR_BIT - 1;
#else
int const mask = -((unsigned)v >> sizeof(int) * CHAR_BIT - 1);
#endif

Ваш Makefileабо config.hінше можна визначити HAVE_SIGN_EXTENDING_BITSHIFTпід час збирання залежно від вашої платформи.

CHAR_BIT- кількість бітів в char. У наші дні майже всі архітектури використовують 8 біт на байт, але це не завжди так. Деякі старі машини раніше мали 7-бітний байт.

Його можна знайти в <limits.h>.

Спроба відповісти як на явне запитання (що таке CHAR_BIT), так і на неявне запитання (як це працює) у вихідному питанні.

Символ на мовах C та C ++ являє собою найменшу одиницю пам'яті, на яку може звернутися програма C *

CHAR_BIT в C і C ++ представляє кількість бітів у символі. Завжди має бути принаймні 8 через інші вимоги до типу char. На практиці на всіх сучасних комп'ютерах загального призначення це рівно 8, але деякі історичні або спеціалізовані системи можуть мати вищі значення.

Java не має еквівалента CHAR_BIT або sizeof, у цьому немає необхідності, оскільки всі примітивні типи в Java мають фіксований розмір, а внутрішня структура об'єктів є непрозорою для програміста. При перекладі цього коду на Java ви можете просто замінити "sizeof (int) * CHAR_BIT - 1" на фіксоване значення 31.

У цьому конкретному коді він використовується для обчислення кількості бітів в int. Майте на увазі, що в цьому обчисленні передбачається, що тип int не містить бітів заповнення.

Якщо припустити, що ваш компілятор вирішив підписати розширення на бітові зсуви підписаних чисел і припустивши, що ваша система використовує представлення доповнення 2s для від'ємних чисел, це означає, що "MASK" буде 0 для позитивного або нульового значення і -1 для негативного значення.

Щоб заперечити число доповнення двох, нам потрібно виконати побітове значення, а не додати одне. Еквівалентно ми можемо відняти один, а потім побітово заперечити його.

Знову ж таки, якщо припустити, що представлення доповнення двійки -1 представлене всіма, тому ексклюзив або з -1 еквівалентний розрядному запереченню.

Отже, коли v дорівнює нулю, число залишається одне, коли v дорівнює одиниці, воно заперечується.

Потрібно пам’ятати, що переповнене знаком у C та C ++ є невизначеною поведінкою. Отже, використання цієї реалізації ABS на найбільш негативному значенні призводить до невизначеної поведінки. Це можна виправити, додавши закиди таким чином, що кінцевий рядок програми обчислюється в unsigned int.

* Що, як правило, але не нецерально те саме, що найменша одиниця пам'яті, до якої може звернутися апаратне забезпечення. Реалізація може потенційно об'єднати кілька одиниць апаратно-адресної пам'яті в одну одиницю програмно-адресної пам'яті або розділити одну одиницю апаратно-адресної пам'яті на кілька одиниць програмно-адресної пам'яті.