在 1 个字节内存储 8 个逻辑 true/false 值？

Question

我正在开发只有 2KB SRAM 的微控制器，迫切需要节省一些内存。试图找出如何使用位域将 8 个 0/1 值放入单个字节，但无法完全解决。

struct Bits
{
    int8_t b0:1, b1:1, b2:1, b3:1, b4:1, b5:1, b6:1, b7:1;
};

int main(){
    Bits b;
    b.b0 = 0;
    b.b1 = 1;

    cout << (int)b.b0; // outputs 0, correct
    cout << (int)b.b1; // outputs -1, should be outputting 1
}

什么给了？

Answer 1

您所有的位域成员都是带符号的 1 位整数。在二进制补码系统中，这意味着它们只能表示 0 或 -1。如果需要 0 和 1:

，请使用 uint8_t

struct Bits
{
    uint8_t b0:1, b1:1, b2:1, b3:1, b4:1, b5:1, b6:1, b7:1;
};

Answer 2

请注意 - 该标准并未真正强制执行位域的实现方案。不能保证 Bits 将是 1 个字节，并且假设它完全有可能更大。

然而在实践中，实际的实现通常遵循明显的逻辑，"almost always" 大小为 1 个字节，但同样，没有保证它的要求。以防万一你想确定，你可以 do it manually.

顺便说一句 -1 仍然是 true 但它 -1 != true

Answer 3

如前所述，这些变量仅包含一个符号位，因此唯一可用的值是 0 和 -1。

更适合这些位域的类型是 bool。 C++14 §9.6/4:

If the value true or false is stored into a bit-field of type bool of any size (including a one bit bit-field), the original bool value and the value of the bit-field shall compare equal.

是的，std::uint8_t 可以胜任，但您不妨使用最合适的。你不需要像 std::cout << (int)b.b0;.

这样的演员表

Answer 4

有符号和无符号整数就是答案。

请记住，信号只是对位的解释，-1 或 1 只是 'print' 序列化器解释 "variable type"，因为它是 "revealed" 来计算函数（看编译器的运算符重载），位是相同的，它的值也是 (on/off) - 因为你只有 1 位。

不关心这个，但是明确是一个好习惯，所以更喜欢用无符号声明你的变量，它指示编译器在你设置或获取序列化程序的值时安装正确的代码，比如"print" (cout).

"COUT" 运算符超载： "cout" 通过一系列函数工作，参数重载指示编译器调用哪个函数。因此，有两个函数，一个接收无符号的，另一个接收有符号的，因此它们可以不同地解释相同的数据，并且您可以更改它，指示编译器使用强制转换调用另一个。参见 cout << myclass

在 1 个字节内存储 8 个逻辑 true/false 值？

Storing 8 logical true/false values inside 1 byte?

c++

bit-fields