Warum belegt ein Boolescher Wert in C 1 Byte statt 1 Bit?

Warum Bools 1 Byte statt 1 Bit sind

In C belegt der Datentyp bool 1 Byte Speicher, was die Frage aufwirft warum ihm nicht nur 1 Bit zugewiesen wird. Dieser Größenunterschied ergibt sich aus den Einschränkungen der zugrunde liegenden Hardware, insbesondere der Zentraleinheit (CPU).

CPU-Speicheradressierung

CPUs unterliegen einer grundlegenden Einschränkung: Sie können Lesen und schreiben Sie den Speicher nur in Blöcken, die als Bytes bezeichnet werden und typischerweise aus 8 Bits bestehen. Dies bedeutet, dass die CPU nicht direkt auf ein einzelnes Bit im Speicher zugreifen kann. Stattdessen muss das gesamte Byte abgerufen werden, das dieses Bit enthält.

Konsequenz für Boolesche Werte

Für Boolesche Werte, die nur zwei Werte (wahr oder falsch) darstellen können, wird 1 zugewiesen Bit wäre ausreichend Speicherplatz. Da die CPU jedoch auf Byte-Ebene arbeitet, muss ein boolescher Wert in einem gesamten Byte gespeichert werden. Dadurch wird sichergestellt, dass die CPU effizient auf den booleschen Wert zugreifen kann.

Zusätzliche Überlegungen

Die gleiche Begründung gilt für das Fehlen von Datentypen mit Größen zwischen 1 Bit und 1 Byte. Wenn solche Datentypen existierten, wäre die CPU gezwungen, mehr Speicher als nötig zu verwenden, um sie zu speichern. Dieser Overhead würde zu Ineffizienzen bei der Speichernutzung und der Gesamtleistung führen.

Daher ist die Größe eines Booleschen Werts in C (und anderen Programmiersprachen) eine direkte Folge der Einschränkungen der zugrunde liegenden Hardware, insbesondere der Unfähigkeit der CPU, dies zu tun Adressspeicher mit einer feineren Granularität als ein Byte.

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