Question

我试图尽可能地挤出我的记忆。我有一个4.9999995e13整数的矩阵，但它们只需要是真或假 - 基本上我只需要为这些整数中的每一个存储一点。

我知道C中没有单一的位类型（也许有人可以解释为什么，对我而言），而且我也知道如果存在short short int，它将是1字节，与char相同。但是，C中的所有逻辑运算都返回整数（以及一些其他函数）。

所以我的问题是：

有没有办法让short short int存在？
如果我要使用char代替，那么我是否会因为int所有必须完成的演员而降低演奏效果？
我还有另一种方法吗？

只是在案件中它是相关的，我正在用GCC编译C99。

编辑我刚刚在this wikipedia page看到有_Bool类型，这实际上是标准吗？

Answer 1

__Bool类型是最新版本的C中的标准类型，但仍然不是您想要的类型，因为__Bool仍占用至少一个字节（char也是如此根据定义）。

不，如果你想要那么多布尔位，你需要将它们打包成bitfield或bit array。 C中的位域没有标准数据类型，因此您还必须编写自己的宏或函数来获取特定偏移量的位。我也希望你能在拥有大量内存的64位机器上运行它，否则你的内存耗尽会快。

Answer 2

你想要的是位图（或维基百科称之为bit array）。

并且没有short short int这样的东西，它只是char，它是C中最小的整数存储类。

使用这种方法时可能会有一些性能开销，但不是因为对int的隐式转换，而是因为操作位图比直接操作数组成员更棘手。

一个小例子可能有助于说明：

使用普通整数矩阵：

int mat[8*8]; // assuming row major order
int is_element_set(int x, int y) { 
  return mat[y*8 + x];
}

使用位图：

unsigned char mat[8]; // assuming CHAR_BIT == 8
int is_element_set(int x, int y) { 
  return mat[y] & (1 << x);
}

Answer 3

您有大约50太比特的数据。你想一次将它们全部装入RAM中吗？在orrder中使用多于一点的RAM来保存一点信息是完全疯狂的，即便如此，你的计算机也必须与这个星球上最大的超级计算机大小相当。忘记位打包的性能。你将不得不担心完全不同的事情。

Answer 4

5e13，大约需要5.6 TB的存储空间，只需要代表你的位域。可能有更好的方法来处理你的问题。

Answer 5

也许你可以使用ANSI C中可用的位字段结构的一些明智的实现。

这样的事情：

typedef struct node_t_
{
    char bit0 : 1;
    char bit1 : 1;
    char bit2 : 1;
    char bit3 : 1;
    char bit4 : 1;
    char bit5 : 1;
    char bit6 : 1;
    char bit7 : 1;
} node_t;

然后，您可以制作一些快速函数（可能是宏）来获取和设置此矩阵中的元素。不过，我还没有实现过这样的东西。

Answer 6

C99 stdbool.h允许使用bool。不过这里你的问题是4.9999995e13 / 8会提供更多或更少的6.2500e + 12（$ 10 ^ 9 $是Gbyte，$ 10 ^ 12 $是Tbyte），所以你需要超过6TB的真实+虚拟内存（需要幸运）。这表明你做错了什么。您需要在可以使用较少内存处理的子问题中“缩放”您的问题。

Answer 7

正如其他人所建议的那样，你应该使用一个位域。

此外，如果您只是使用true / false值，并且其中一个值比另一个值少得多，请考虑使用隐式编码。您可以使用地图数据结构轻松完成此任务。当您正在使用图表时，如果您的图表完全稀疏，这将为您节省大量内存。如果将其与上面的位打包技术结合使用，您甚至可以将其全部放入RAM中。必须非常聪明的索引。

你可以做的另一件事，如果你不关心在处理过程中遇到性能损失（即如果你更担心存储它而不是处理它），那就是运行结构通过块中的压缩算法。有一个bzip2的C库，可以为你节省90％或更多。缺点是这需要（很长时间）。你可以通过动态马尔可夫压缩（DMC）这样的按位压缩器获得相当的性能，而且速度要快得多。

Answer 8

我正试图尽可能地挤出我的记忆。

如果这是真的，那么你不会浪费8位来存储1位数据。你会使用一个位域。

如果你对矩阵所具有的内容有所了解，那么你可以使用其他优化。例如，如果您知道矩阵的绝大部分通常设置为零，那么您只能存储设置为1的x，y对元素。

如果没有，则4.9999995e13将占用大约6 TB的RAM！

c中的短短整数？

8 个答案: