Question

我在C ++中处理一些简单的位操作问题，并在尝试可视化我的步骤时遇到了这个问题。我知道分配给不同基元类型的位数可能因系统而异。对于我的计算机，sizeof(int)输出4，因此我的值有4 char位。我现在也知道一个字节的定义通常是8位，但不一定是这种情况。当我输出CHAR_BIT时，我得到8。因此，我希望int值总共有32位。

然后我可以继续将int的二进制值打印到屏幕上：

int max=~0; //All my bits are turned on now
std::cout<<std::bitset<sizeof(int)*CHAR_BIT>(max)<<std::endl;

$:11111111111111111111111111111111

如果我想要，我可以增加bitset大小：

int max=~0;
std::cout<<std::bitset<sizeof(int)*CHAR_BIT*3>(max)<<std::endl;

$:000000000000000000000000000000001111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111

为什么会有这么多？我本来期望只有32个，用零填充。取而代之的是，发生了什么？

当我使用与unsigned int大小相同的int重复实验时，额外的内容不会出现：

unsigned int unmax=~0;
std::cout<<std::bitset<sizeof(unsigned int)*CHAR_BIT*3>(unmax)<<std::endl;

$:000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000011111111111111111111111111111111

Answer 1

std::bitset的构造函数需要unsigned long long，并且当您尝试将-1（~0中的int）分配给{unsigned long long时1}}，你得到8个字节（64位）的1s。

unsigned int不会发生这种情况，因为您指定的值为4294967295而不是-1，即unsigned long long

中的32 1

Answer 2

当你写int max=~0;时，max将是32位，填充为1，解释为整数为-1。

写作时

std::bitset<sizeof(int)*CHAR_BIT>(max)
// basically, same as
std::bitset<32>(-1)

您需要记住std::bitset构造函数需要unsigned long long。所以你传递给它的-1被转换为64位表示-1，这是64位全部用1填充（因为你有一个负值，符号扩展保持这样，通过用1s填充最左边的32位。

因此，std::bitset的构造函数将unsigned long long全部填充为1，并使用1s初始化您询问的32位。所以，当你打印它时，你得到：

11111111111111111111111111111111

然后，当你写：

std::bitset<sizeof(int)*CHAR_BIT*3>(max)
// basically, same as
std::bitset<96>(-1)

std::bitset构造函数将使用您传递的unsigned long long的值初始化96个最右边的96位，因此这些64位用1填充。其余位（最左边的32位）用零初始化。因此，当您打印它时，您会得到：

000000000000000000000000000000001111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111

另一方面，当您撰写unsigned int unmax=~0;时，您将所有1分配给unsigned int，因此您获得了UINT_MAX。

然后，当你写：

std::bitset<sizeof(unsigned int)*CHAR_BIT*3>(unmax)
// basically, same as
std::bitset<96>(UINT_MAX)

你传递的UINT_MAX被转换为64位表示，这是32位最右边的位填充1s而其余的全部为0（因为你有一个正值，符号扩展保持这样，通过用0s填充最左边的32位。

因此unsinged long long构造函数获取的std::bitset表示为32 0，然后是32 1。它会初始化96个最右边的位，你用32 0s跟随32个1s。其余32个最左边的位（96位）用零初始化。因此，当你打印它时，你得到（64 0s后跟32 1s）：

000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000011111111111111111111111111111111

为什么std :: bitset建议比sizeof更多的可用位表示有？

2 个答案: