Question

我应该能够在一个可以从0到3的数据结构中存储一个值。所以我需要2位。这个数据结构我将是2 ^ 16个很棒的位置。所以，我想要2 ^ 16 * 2（位）。在C ++中你是否使用内存中的2位？

Answer 1

每单位需要两位（而不是三位），因此可以将四个单位打包成一个字节，或将16个单位打包成一个32位整数。

所以你需要一个std::array<uint32_t, 4096>来容纳2个¹⁶单位的2位值。

您可以按如下方式访问 n ^th值：

unsigned int get(std::size_t n, std::array<uint32_t, 4096> const & arr)
{
    const uint32_t u = arr[n / 16];
    return (u >> (2 * (n % 16))) & 0x3;
}

或者，您可以使用位域：

struct BF32 {
  uint32_t u0 : 2;
  uint32_t u1 : 2;
  //...
  uint32_t uF : 2;
}

然后制作std::array<BF32, 4096>。

Answer 2

您不能分配小于1个字节的单个对象（因为1个字节是系统中最小的可寻址单元）。

但是，您可以使用位域使结构的某些部分小于一个字节。您可以创建其中一个来保存8个值，其大小正好是3个字节：

#pragma pack(1) // MSVC requires this
struct three_by_eight {
  unsigned value1 : 3;
  unsigned value2 : 3;
  unsigned value3 : 3;
  unsigned value4 : 3;
  unsigned value5 : 3;
  unsigned value6 : 3;
  unsigned value7 : 3;
  unsigned value8 : 3;
}
__attribute__ ((packed)) // GCC requires this
;

使用[]无法访问这些内容可能会很笨拙....最好的方法是创建自己的类，类似于bitset但是可以工作3位而不是1。

Answer 3

如果您没有使用嵌入式系统并且资源充足，您可以查看std::bitset<>，这将使您作为程序员的工作更轻松。

但是如果您正在使用嵌入式系统，那么bitset可能对您不利（您的编译器可能甚至不支持模板）。有许多操作位的技术，每种都有自己的怪癖;这是一篇可能对你有帮助的文章：
＆GT; http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/avr_3_04.pdf

Answer 4

0到3有4个可能的值。由于log2（4）== 2，或者因为2 ^ 2 == 4，你需要两位，而不是三位。

您可能想要使用bit fields

Answer 5

昨晚有discussion on the size allocated to bit-field structs。结构不能小于一个字节，并且大多数机器和编译器将是2或4，具体取决于编译器和字大小。所以，不，你不能得到一个3位结构（实际需要的2位）。但是，您可以将自己打包成一组数组，例如uint64_t。或者你可以创建一个包含16个2位成员的结构，看看gcc是否使它成为一个4字节的结构，然后使用它们的数组。

Answer 6

如果你已经拥有一些数据结构，有一个很老的伎俩可以偷偷摸摸几下。这是非常讨厌的，除非你有充分的理由，否则很可能根本不是一个好主意。我只是指出这一点，以防你真的需要保存几个位。

由于对齐，x86或x64上的指针通常是4的倍数，因此这些指针的两个最低有效位（例如指向int的指针）总是0。你可以利用这个并在那里偷偷摸摸你的两个位，但是你必须确保在访问这些指针时删除它们（取决于架构，我在这里不确定）。

同样，这是一个讨厌，危险和漂亮的UB，但也许在你的情况下是值得的。

Answer 7

3^5 = 243

并且可以在8位中容纳5个条目。通过这种方式，您可以节省20％的空间来存储大量数据。您只需要查找表进行2次方向查找和操作。

我怎样才能在内存中准确输入2位？

7 个答案: