C++中bitset的大小是多少

Question

我想知道bitset实际上是如何分配内存的。我从一些博客中读到它以位为单位占用内存。但是，当我运行以下代码时：

   bitset<3> bits = 001;
   cout<<sizeof(bits);

我得到的输出为 4。它背后的解释是什么？

还有在 C++ 中以位为单位分配空间的方法吗？

Answer 1

您可以将

sizeof(bitset<N>)

近似为：

1. 如果内部表示是 32 位（如 32 位系统上的无符号），则为

   4 * ((N + 31) / 32)

2. 如果内部表示是 64 位（如 64 位系统上的 unsigned long），则为

   8 * ((N + 63) / 64)

看来第一个是真的：

4 * ((3 + 31) / 32)

是

4

Answer 2

我得到的输出为 4。它背后的解释是什么？

标准中没有关于如何实现

bitset

的信息。它是实现定义的，请查看编译器的

<bitset>

标头。

还有在C++中以位为单位分配空间的方法吗？

不，C++ 中没有以位为单位分配空间的方法。

Answer 3

您的 CPU 不是使用单个位进行操作，而是使用字节和字进行操作。在您的情况下，sizeof(bits) 结果为 4，因为编译器决定将此数据结构与 4 字节对齐。

Answer 4

通常在 32 位处理器上，编译器会将分配的内存大小设置为 4 字节的倍数，因此大于 3/8 的最接近的 4 倍数是 4 字节。

Answer 5

您无法对单独的位进行寻址，最低可寻址单位是字节。所以不，你不能精确地分配位。

另一件事是填充 - 您几乎总是会获得您要求的更多字节分配，这是为了优化目的。寻址不在 32b 边界上的字节通常很昂贵，在 x64 CPU 上寻址不在 64b 边界上的字节会导致异常。 （说到英特尔平台。）