为什么没有 INT_BIT？

Question

为什么 limits.h 中有 _BIT 宏用于 CHAR_BIT、LONG_BIT、WORD_BIT？为什么它不定义 INT_BIT?

为什么这些宏是为其他类型定义的，而不是为 int 定义的？ sizeof 是否已弃用（不再使用）？

我看到这些是由 POSIX for limits.h

定义的

Answer 1

看起来 WORD_BIT 是您想要成为的 INT_BIT，从您 link 到的文档：

{WORD_BIT} Number of bits in an object of type int.

请注意 CX 表示这是对标准 C 的扩展。

C99 rationale document 告诉我们，除了 CHAR_BIT 之外，委员会没有其他理由：

The macro CHAR_BIT makes available the number of bits in a char object. The C89 Committee saw little utility in adding such macros for other data types.

可能是因为 CHAR_BIT*sizeof(type) 满足了您的需求。

Answer 2

您可以在构建时通过计算相应无符号最大值中的位数来生成它们。

#include <limits.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int popcnt(unsigned long long X) { int pc=0;for(;(X&1);pc++,X>>=1){;} return pc; }
int main()
{
    if(0>printf("#define CHAR_BIT %d\n", popcnt(UCHAR_MAX))) return EXIT_FAILURE;
    if(0>printf("#define UCHAR_BIT %d\n", popcnt(UCHAR_MAX))) return EXIT_FAILURE;
    if(0>printf("#define SCHAR_BIT %d\n", popcnt(UCHAR_MAX))) return EXIT_FAILURE;
    if(0>printf("#define SHRT_BIT %d\n", popcnt(USHRT_MAX))) return EXIT_FAILURE;
    if(0>printf("#define USHRT_BIT %d\n", popcnt(USHRT_MAX))) return EXIT_FAILURE;
    if(0>printf("#define INT_BIT %d\n", popcnt(UINT_MAX))) return EXIT_FAILURE;
    if(0>printf("#define UINT_BIT %d\n", popcnt(UINT_MAX))) return EXIT_FAILURE;
    if(0>printf("#define LONG_BIT %d\n", popcnt(ULONG_MAX))) return EXIT_FAILURE;
    if(0>printf("#define ULONG_BIT %d\n", popcnt(ULONG_MAX))) return EXIT_FAILURE;
    if(0>printf("#define LLONG_BIT %d\n", popcnt(ULLONG_MAX))) return EXIT_FAILURE;
    if(0>printf("#define ULLONG_BIT %d\n", popcnt(ULLONG_MAX))) return EXIT_FAILURE;
    if(0>fclose(stdout)) return EXIT_FAILURE;
    return EXIT_SUCCESS;
}

在我的平台上，以上内容让我：

#define CHAR_BIT 8
#define UCHAR_BIT 8
#define SCHAR_BIT 8
#define SHRT_BIT 16
#define USHRT_BIT 16
#define INT_BIT 32
#define UINT_BIT 32
#define LONG_BIT 64
#define ULONG_BIT 64
#define LLONG_BIT 64
#define ULLONG_BIT 64

（请注意，这些在技术上不能保证为 sizeof(the_type)*CHAR_BIT，因为 C 标准允许在本机类型中填充位。）

如果运行在您想要支持的任何平台上构建之前的这段代码对您来说很烦人，我理解您。

使用这个小 shell 脚本，您可以生成（每个平台一次）一个完美的整数常量表达式保留无 UB 调用（希望如此）popcnt cpp 宏用于最多 N 位整数：

#!/bin/sh -eu
gen()
{
    Max=
    local i=0;
    prev='(X)'
    #continuous popcount at compile time
    printf '#define contpopcnt(X) %s\n' "(($prev&1)\"
    i=1; while [ $i -le $Max ]; do
        #look 1 bit ahead the left shift never reaches or exceeds 
        #the width of whatever X's type might be (would be UB)
        prev="(($prev&2)?((X)>>$i):0)"
        printf '+(%s&1)\\n' "$prev"
    i=$((i+1));done
    printf ')\n'
}

gen 256
cat<<EOF
//#define CHAR_BIT contpopcnt(UCHAR_MAX)
#define UCHAR_BIT contpopcnt(UCHAR_MAX)
#define SCHAR_BIT contpopcnt(UCHAR_MAX)
#define SHRT_BIT contpopcnt(USHRT_MAX)
#define USHRT_BIT contpopcnt(USHRT_MAX)
#define INT_BIT contpopcnt(UINT_MAX)
#define UINT_BIT contpopcnt(UINT_MAX)
#define LONG_BIT contpopcnt(ULONG_MAX)
#define ULONG_BIT contpopcnt(ULONG_MAX)
#define LLONG_BIT contpopcnt(ULLONG_MAX)
#define ULLONG_BIT contpopcnt(ULLONG_MAX)

//a little sanity check
#include <limits.h>
#include <stdint.h>
#if CHAR_BIT!=contpopcnt(UCHAR_MAX)
    #error "oops"
#endif
EOF

并且宏的 256 位变体只有 (!) 605KB。所以你真的不需要那些 *_BIT 宏。

编辑：

这里有一个更紧凑的方式：。

为什么没有 INT_BIT？

Why isn't there an INT_BIT?

c

posix