为什么 C++ 标准没有将 sizeof(bool) 定义为 1？

Question

C++ 标准本身将

char

、

signed char

 和 

unsigned char

 的大小定义为 1 个字节。我想知道为什么它也没有定义 

sizeof(bool)

？

C++03 标准 $5.3.3/1 说，

sizeof(char)、sizeof(signed char) 和 sizeof(unsigned char) 为 1；这 sizeof 的结果应用于

任何其他 基本类型（3.9.1）是 实现定义的。 [注：在 特别是，sizeof(bool) 和 sizeof(wchar_t) 是 实现定义.69)

我理解

sizeof(bool)不能小于一个字节的基本原理。但有什么理由让它大于 1 字节吗？我并不是说实现将其定义为大于 1，而是标准让它由实现来定义 就好像它可能大于 1。

如果没有理由

sizeof(bool)

大于1，那么我不明白为什么标准不将其定义为只是

1 byte

，因为它定义了

sizeof(char)

，而且都是变体。

Answer 1

它的另一个可能的大小是

int

，是平台的“高效”整数类型。

在实现选择 1 或

sizeof(int)

 之间有任何区别的架构上，可能需要在大小之间进行权衡（但如果您愿意每个 

bool

 浪费 7 位，那么您为什么不乐意浪费 31？当大小很重要时使用位域）与性能（但是什么时候存储和加载 bool 值会成为真正的性能问题？当速度很重要时明确使用 

int

）。因此，实现灵活性获胜 - 如果由于某种原因 

1

 在性能或代码大小方面会很糟糕，它可以避免它。

Answer 2

正如 @MSalters 指出的那样，某些平台可以更有效地处理较大的数据项。

许多“RISC”CPU（例如，MIPS、PowerPC、Alpha 的早期版本）在处理小于一个字的数据时遇到了相当大的困难，因此它们也这样做。 IIRC，至少在 Alpha 上的一些编译器中，bool 实际上占用了 64 位。

PowerPC Mac 的 gcc 默认使用 4 个字节作为布尔值，但如果您愿意，可以通过开关将其更改为 1 个字节。

即使对于 x86，使用 32 位数据项也有一些优势。 x86 的 gcc 在其配置文件之一中有（或者至少曾经有——我最近根本没有看过）

BOOL_TYPE_SIZE

 的定义（凭记忆，所以我的名字可能有点错误）您可以将其设置为 1 或 4，然后重新编译编译器以获得该大小的 bool。

至于背后的原因，我想说这是 C 和 C++ 基本哲学的简单反映：为实现留出尽可能多的空间来优化/定制其合理的行为。仅当/如果有明显的、切实的好处，并且不太可能产生任何重大责任时，才需要特定的行为，特别是如果更改会使在某些特定平台上支持 C++ 变得更加困难（当然，如果该平台足够强大）晦涩难懂，可能会被忽略）。

Answer 3

许多平台无法有效加载小于 32 位的值。他们必须加载 32 位，并使用移位和掩码操作来提取 8 位。对于单个

bool

，您不希望这样做，但对于字符串来说这是可以的。 

Answer 4

运算结果“sizeof”是MADU（最小可寻址单元），而不是字节。所以家庭处理器 C54*。 C55 * 德州仪器，表达式 1 MADU = 2 字节。

对于此平台，sizeof (bool) = sizeof (char) = 1 MADU = 2 字节。 这并不违反C++标准，而是澄清了情况。