为什么 C++ 位域要求我指定类型？

Question

为什么我必须为位域指定类型？

struct MyBitField
{
    unsigned int i : 4;
}

struct MyBitField2
{
    unsigned char i : 4;
}

这两者有什么区别？为什么我需要指定一个类型？

Answer 1

位域是普通成员周围的“覆盖”，每个成员都有一个类型。回想一下，C++ 中的整数类型很大程度上继承自 C 中的类型，这些类型旨在巧妙地映射到目标体系结构上存在的任何原语。这是一个很方便的功能。位域位于该逻辑之上；他们不会取代它。

与此相关的一些事实：

• 位域的“特殊宽度”对其类型没有影响；

• 位域的可用字节数取决于其类型（超出类型自然宽度的位被视为填充）；

• 位域赋值的语义（在某种程度上）取决于它的类型。

类型从根本上支撑了对象在 C++ 中的工作方式以及如何编码和解释这些对象的值。

位域功能可以有不同的设计吗？也许，作为语言中不需要特定底层类型的单独的一流事物？

也许吧，但是您需要新的规则来定义位域整数语义（有符号和无符号）以及每个赋值组合的转换规则。重点是什么？我们已经有了一个可以使用的类型系统。

当然，在您的情况下，显示的每个对象的语义是相同的。但还存在其他位域。您可能会问，为什么unsigned int和 都unsigned long存在于一个系统上，它们各自的范围相同：我们不会围绕非常具体的情况设计语言。

如果您想要的只是非类型化位的集合，那么这std::bitset<4>就是您正在寻找的。