Чому булеве значення зберігається як байт всередині комп'ютера, коли йому потрібен лише один біт

Я нещодавно почав вчитися писати код, і в своїй книзі я натрапив на це питання. "Чому булеве значення зберігається як байт всередині комп'ютера, коли йому потрібен лише один біт?" може хтось пролити більше світла на це питання?

programming-languages c++ boolean

— Р. 1,0
джерело

Це не зовсім суто так. Деякі мови (наприклад, C / C ++) надають способи зберігання булевих значень як одиничні біти, якщо ці біти поєднані в один байт. Іншими словами, в C ви можете зберігати вісім булей в байті. Але мало хто використовує це, оскільки пам'ять дешева, і процесори маніпулюють даними в 8/16/32/64 бітових фрагментах.

— Gort the Robot

Ця відповідь на подібне запитання - це те, що ви повинні бачити! Ви отримаєте величезну довідку там ... Ура!

— Сем

Дублікат stackoverflow.com/questions/14220726/one-byte-bool-why

— Зупиніть шкодити Моніці

Тісно пов’язані: stackoverflow.com/questions/8014161/…

— Бен Лі

Відповіді:

Це пов'язано з тим, що процесор може легко вирішити. Наприклад, на процесорі x86 є eax(32 біт), ax(16 біт) і ah(8 біт), але немає єдиного бітового регістра. Тож для того, щоб він міг використовувати один біт, процесор повинен буде зробити читання / модифікацію / запис, щоб змінити значення. Якщо він зберігається як байт, для перевірки / зміни значення може бути використаний один читання або запис.

Крім того, можна поцікавитися, чи було б краще використовувати один біт проти повного байту, адже байт витратить 7 біт. Якщо простір не є обмеженням, слід перейти на байт, тому що, принаймні, x86, і я думаю, що інші, зазвичай є інструкція швидко встановити / очистити bool, який набагато швидше, ніж читання / зміна / запис одного біта . З особистих вимірювань я бачив, що метод читання / мод / запис на 5 разів повільніше, ніж метод єдиної інструкції.

— barrem23
джерело

Єдине слово, яке вам не вистачає, - "Прикордонне вирівнювання".

— Маной Р

З іншого боку, я бачив у 2 рази швидкість використання окремих біт, імовірно, завдяки кращому використанню кешу з меншим набором даних.

— Майкл Боргвардт

Як пояснює @ barrem23 , дані повинні бути адресовані , а найменша межа звичайних архітектур - байт.

Але оскільки це питання позначено як c ++ , можливо, варто зазначити, що std::vector<bool>він спеціалізований для того, щоб окремі елементи могли зберігатися як біти . Це дозволить заощадити місце, пожертвувавши деякою функціональністю (наприклад, std::searchможе не працювати).

— chrisaycock
джерело