ブール値が1バイトではなく1バイトなのはなぜですか？

C ++では、

• ブール値が1バイトではなく1バイトなのはなぜですか？
• 4ビットまたは2ビットの整数のような型がないのはなぜですか？

CPUのエミュレーターを作成するときに上記のことを逃しています

CPUが1バイトよりも小さいものに対処できないためです。

ウィキペディアから：

歴史的に、1バイトはコンピューターでテキストの単一の文字をエンコードするために使用されるビット数でした。このため、多くのコンピューターアーキテクチャーで基本的なアドレス指定可能な要素です。

バイトがあるので、基本的にアドレス可能なユニットは、その下のコンピュータ・アーキテクチャは、アドレスすることはできません。また、4ビットバイトをサポートするコンピューターは（おそらく）存在しないため、4ビットなどはありません。 bool

ただし、基本的なアドレス可能ユニットとして4ビットをアドレス指定できるこのようなアーキテクチャを設計できる場合bool、そのコンピュータでのみ4ビットのサイズになります。

最も簡単な答えは、これは、CPUがメモリをビット単位ではなくバイト単位でアドレス指定し、ビット単位の操作が非常に遅いためです。

ただし、C ++でビットサイズの割り当てを使用することは可能です。ビットベクトル用のstd :: vector特殊化があり、ビットサイズのエントリを取る構造体もあります。

昔は猛烈な吹雪の中を登り、両坂を登らなければならなかった昔、昼食は学校の後ろの森の中を追跡し、素手で殺すことができる動物だったのですが、コンピュータに利用できるメモリは今日。私が今まで使った最初のコンピュータには6KのRAMがありました。6メガバイトではなく、6ギガバイトではなく、6キロバイト。その環境では、できるだけ多くのブール値をintにパックすることは非常に理にかなっているので、定期的に操作を使用してブール値を取り出して配置しました。

今日、人々が1 GBのRAMしか持っていないと嘲笑し、200 GB未満のハードドライブを見つけることができる唯一の場所が骨董品店であるとき、ビットを詰めるのは面倒なことではありません。

1ビットのブール値と4および2ビットの整数を使用できます。しかし、それはアーキテクチャを見るのに不自然な方法であるため、パフォーマンスが向上しない奇妙な命令セットになります。実際には、未使用のデータを再利用しようとするのではなく、バイトのより良い部分を「無駄にする」ことは理にかなっています。

私の経験では、いくつかのブール値を1バイトにパックするのが面倒な唯一のアプリはSQL Serverです。

ビットフィールドを使用して、サブサイズの整数を取得できます。

struct X
{
    int   val:4;   // 4 bit int.
};

これは通常、構造をハードウェアの予想ビットパターンにマッピングするために使用されます。

struct SomThing   // 1 byte value (on a system where 8 bits is a byte
{
    int   p1:4;   // 4 bit field
    int   p2:3;   // 3 bit field
    int   p3:1;   // 1 bit
};

バイトは言語でアドレス可能な最小単位だからです。

しかし、たとえば、それらの束がある場合、ブールを1ビット取ることができます。このような構造体で：

struct A
{
  bool a:1, b:1, c:1, d:1, e:1;
};

bool1バイトにすることができます-CPUのアドレス可能な最小サイズ、またはそれより大きくすることができます。パフォーマンスのためにのboolサイズである必要があるのは珍しいことではありませんint。特定の目的（ハードウェアシミュレーションなど）でNビットの型が必要な場合は、そのライブラリを見つけることができます（たとえば、GBLライブラリにはBitSet<N>クラスがあります）。bool（おそらく大きなコンテナーがある場合）のサイズが気になる場合は、自分でビットをパックするか、それを使用std::vector<bool>してそれを実行できます（コンテナーの要件を満たさないため、後者に注意してください）。

エミュレータレベルでこれを実装する方法について考えてください...

bool a[10] = {false};

bool &rbool = a[3];
bool *pbool = a + 3;

assert(pbool == &rbool);
rbool = true;
assert(*pbool);
*pbool = false;
assert(!rbool);

なぜなら、MIPSのような一部のCPUは4バイトワードを使用しますが、一般的に、CPUは1バイトを基本単位としてメモリを割り当てます。

ただし、特別な方法でvector処理さboolれ、vector<bool>ブールごとに1ビットが割り当てられます。

バイトは、コンピューターのデジタルデータストレージの小さな単位です。コンピューターでは、RAMに数百万バイトがあり、それらの誰もがアドレスを持っています。それがすべてのビットのアドレスを持っている場合、コンピュータはそれができるものより8倍少ないRAMを管理することができます。

詳細：ウィキペディア

可能な最小サイズが1バイトの場合でも、1バイトに8ビットのブール情報を含めることができます。

http://en.wikipedia.org/wiki/Bit_array

たとえばJulia言語にはBitArrayがあり、C ++の実装について読んだ。