std::byte 是模拟器中硬件寄存器的正确数据类型吗？

Question

我正在用现代 C++ 为一个非常流行的手持控制台编写一个模拟器。

很明显，对于 RAM，我想使用

std::vector<std::byte>

，但我正在努力判断

std::byte

是否也是所有类型寄存器（CPU 寄存器、硬件寄存器等）的正确类型。对于 CPU 寄存器来说，它非常模糊，但我显然倾向于在这里使用

std::uint8_t

（和

std::uint16_t

），因为 CPU 寄存器主要用于算术。但也有一些“控制寄存器”不用于算术，而是存储标志或计数器。

std::byte

的另一种可能用法是存储当前指令（以一个或多个字节编码）。

我也遇到了不一致的问题，因为

std::byte

只保存 8 位。但控制寄存器也可以长于 8 位（例如 IA32 架构的

cr0

寄存器）。

也许我只是想太多了，但我不清楚这是否是

std::byte

的有效用法。标准说“

std::byte

模拟了一个纯粹的位集合”，但我可以说寄存器显然不仅仅是一个“纯粹的位集合”，即使它是一个包含一个或多个位长的标志的控制寄存器.

Answer 1

硬件/CPU寄存器应使用与寄存器宽度相同的类型，而不是uint8_t的数组。

原因是超过一字节宽的 CPU 寄存器（通常）不能进行字节寻址。 如果你的寄存器是 32 位/4 字节宽，你不能只引用 reg1_[0]，假设 reg_1 被定义为 4 个 uint8_t 的数组。 要从多字节寄存器中抓取一个字节，需要屏蔽并移位寄存器内容。

请注意，我基于 x86、PowerPC 等 CPU。 我不知道ARM。