Co to jest CHAR_BIT?

Question

podając kod do obliczania wartości bezwzględnej liczby całkowitej (ABS) bez rozgałęzień od http://graphics.stanford.edu/~seander/bithacks.html:

int v;   // we want to find the absolute value of v 
unsigned int r; // the result goes here 
int const mask = v >> sizeof(int) * CHAR_BIT - 1; 

r = (v + mask)^mask; 

Opatentowany odmiana:

r = (v^mask) - mask; 

Co jest CHAR_BIT i jak go używać?

Answer 1

Trzeba mieć świadomość, że ten kod zależy od zachowania realizację zdefiniowane prawego Bitshift na podpisanych typów. gcc obiecuje zawsze dawać rozsądne zachowanie (znak-bit-rozszerzenie), ale ISO C pozwala implementacji na wypełnianie zerami górnych bitów.

Jednym ze sposobów obejścia tego problemu:

#ifdef HAVE_SIGN_EXTENDING_BITSHIFT 
int const mask = v >> sizeof(int) * CHAR_BIT - 1; 
#else 
int const mask = -((unsigned)v >> sizeof(int) * CHAR_BIT - 1); 
#endif 

Twój Makefile lub config.h itd. Można określić HAVE_SIGN_EXTENDING_BITSHIFT w czasie kompilacji w zależności od platformy.

Answer 2

CHAR_BIT to liczba bitów w char. Obecnie prawie wszystkie architektury używają 8 bitów na bajt, ale nie zawsze tak jest. Niektóre starsze maszyny miały 7-bitowy bajt ".

To można znaleźć w <limits.h>

Answer 3

Próbujesz odpowiedzieć na jednoznaczne pytanie (co to jest CHAR_BIT) oraz na ukryte pytanie (jak to działa) w pierwotnym pytaniu.

---

char w języku C i C++ stanowi najmniejszą jednostkę pamięci programu C może zająć *

CHAR_BIT w języku C i C++ oznacza liczbę bitów w Char. Musi być zawsze co najmniej 8 ze względu na inne wymagania dotyczące typu char. W praktyce na wszystkich nowoczesnych komputerach ogólnego przeznaczenia wynosi dokładnie 8, ale niektóre systemy historyczne lub specjalistyczne mogą mieć wyższe wartości.

Java nie ma odpowiednika CHAR_BIT lub sizeof, nie ma potrzeby, ponieważ wszystkie pierwotne typy w Javie mają stały rozmiar, a wewnętrzna struktura obiektów jest nieprzejrzysta dla programisty. W przypadku tłumaczenia tego kodu na język Java można po prostu zastąpić "sizeof (int) * CHAR_BIT - 1" stałą wartością 31.

W tym konkretnym kodzie jest on używany do obliczania liczby bitów w int. Należy pamiętać, że w tym obliczeniu zakłada się, że typ int nie zawiera żadnych bitów dopełniających.

Zakładając, że twój kompilator zdecyduje się na przedłużenie znaku na przesunięciach bitowych podpisanych cyfr i zakładając, że twój system używa 2s uzupełnienia dla liczb ujemnych, oznacza to, że "MASKA" będzie wynosić 0 dla wartości dodatniej lub zerowej, a -1 dla wartości ujemnej wartość.

Aby zanegować dwójkę liczby dopełnień, musimy wykonać bitowe nie, a następnie dodać. Równoważnie możemy odjąć jeden, a następnie bitowo go negować.

Ponownie zakładając dwójkę reprezentacji dopełnienia -1 jest reprezentowane przez wszystkie, więc wykluczenie lub z -1 jest równoznaczne z negacją bitową.

Tak więc, gdy v jest zerem, liczba jest pozostawiona w spokoju, gdy v to jedna, która jest zanegowana.

Należy pamiętać, że podpisane przepełnienie w C i C++ jest niezdefiniowanym zachowaniem. Tak więc użycie tego ABS wykonania na najbardziej ujemnej wartości prowadzi do nieokreślonego zachowania. Można to naprawić poprzez dodanie rzutów tak, że końcowa linia programu jest oceniana w unsigned int.

* Co zwykle jest, ale nie jest tak samo jak najmniejsza jednostka pamięci, którą sprzęt może rozwiązać. Implementacja może potencjalnie łączyć wiele jednostek pamięci adresowanej sprzętowo w jedną jednostkę pamięci programowalnej lub podzielić jedną jednostkę pamięci adresowej na wiele jednostek pamięci programowalnej.