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，它占用了内存。但是当我运行以下代码时：

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

我得到输出为4.背后的解释是什么？

还有一种在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. 如果内部表示为32位（如32位系统上的无符号），则为4 * ((N + 31) / 32)
2. 如果内部表示为64位（如64位系统上的无符号长整数），则为8 * ((N + 63) / 64)

似乎第一个是真的：4 * ((3 + 31) / 32)是4

Answer 2

您的CPU不使用单个位，而是使用字节和字。在您的情况下，sizeof（bits）导致4，因为编译器决定将此数据结构与4个字节对齐。

Answer 3

  

我得到输出为4.背后的解释是什么？

标准中没有关于如何实现bitset的信息。它的实现已定义，请查看编译器的bitset header。

  

还有一种在C ++中以位为单位分配空间的方法吗？

不，没有方法在C ++中以位为单位分配空间。

Answer 4

通常在32位处理器上，编译器会将分配的内存大小设为4个字节的倍数，因此最接近4的大于3/8的倍数是4个字节。

Answer 5

您无法处理单独的位，最低的可按位单位是字节。所以不，你不能精确地分配位。

另一件事是填充 - 你几乎总是得到你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。 （谈到英特尔平台。）