为什么使用“int”（而不是“char”）来表示位？

Question

我正在考虑学习一些位操作。
我知道计算机中的内存是按字节寻址的。 [1 字节 = 8 位]
我知道标准是使用

int

[4 bytes] 并“旋转”其中的位。

但为什么不是“

char

”或“

u_int8_t

”呢？
这些更接近一个字节大小（更模块化）； 并且具有与 int 类似的操作。 （虽然，我猜

chars

被编译器类型转换为

ints

，堆积了额外的操作）。

此外，如果不是这些，那么我们可以在 64 位处理器上使用 '

long

' 数据类型吗？ （我的直觉说这是可能的，但不能移植到 x86）。

TL;DR - 使用“

int

”作为位数据存储的基本原理是什么（在算法设计意义上）.

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Answer 1

使用“int”作为位数据存储背后的基本原理是什么

很久以前，

int

代表处理器的“字”。假设

int

是处理器能够最快运行的数据类型。这就是为什么在任何计算中

char

都会被提升为

int

，所以如果您在代码中使用

char

，它无论如何都会是

int

，因为假设处理器将使用汇编指令来处理它的词。

int

的历史来自 B 编程语言，它只有一种数据类型——处理器字。先知丹尼斯·里奇在创造 C 语言时添加了

char

来表示一个字节，而

int

则像 B 编程语言中一样表示处理器字。这就是为什么它是隐含的

int

，所以你可以像B中那样写

auto var;

。见https://www.bell-labs.com/usr/dmr/www/chist.html，https:// en.wikipedia.org/wiki/B_(programming_language).

如今，您更喜欢

int_fastX_t

，例如

int_fast8_t

或

int_fast32_t

，具体取决于您要使用多少位。或者，最好的办法是在构建时使用构建系统检测处理器宽度，并编译针对特定处理器字大小优化的库。

我的直觉说这是可能的，但不能移植到 x86）。

使用不同的数据类型是一种优化，可以在特定架构上产生更快的代码，而不是可移植性问题。如果你坚持 C 编程语言所保证的，那么代码将在任何地方运行。

long

有 至少 32 位——在 64 位处理器上它可能有 32 位，它可能是 64 位，它可能有 36 位，任何高于 32 位的数字。它的大小完全取决于编译器和系统。但是现在只有 32 和 64 重要，请参阅https://en.wikipedia.org/wiki/64-bit_computing#64-bit_data_models。如果你的意思是 64 位，请使用

uint64_t

。

用

unsigned int

写这样的代码。在当今的处理器上它将是 32 位的，并且任何当今的处理器都具有 32 位的所有指令。如果你将在具有 16 位 int 的 xc8 编译器上编写，你肯定会知道它。