C ではブール値が 1 ビットではなく 1 バイトを占めるのはなぜですか?

ブール値が 1 ビットではなく 1 バイトである理由

C では、 bool データ型はメモリの 1 バイトを占有するため、次のような疑問が生じます。なぜわずか 1 ビットが割り当てられないのか。このサイズの不一致は、基盤となるハードウェア、特に中央処理装置 (CPU) の制限に起因します。

CPU メモリ アドレッシング

CPU には基本的な制約があります。メモリの読み書きはバイトと呼ばれるチャンク単位でのみ行われ、通常は 8 ビットで構成されます。これは、CPU がメモリ内の単一ビットに直接アクセスできないことを意味します。代わりに、そのビットを含むバイト全体をフェッチする必要があります。

ブール値の結果

ブール値の場合、2 つの値 (true または false) のみを表すことができ、1 が割り当てられます。ビットがあれば十分なストレージ容量です。ただし、CPU はバイト レベルで動作するため、ブール値はバイト全体に格納する必要があります。これにより、CPU がブール値に効率的にアクセスできるようになります。

追加の考慮事項

同じ理由が、1 ビットから 1 バイトまでのサイズのデータ​​型がない場合にも当てはまります。このようなデータ型が存在すると、CPU はそれらを保存するために必要以上のメモリを使用することになります。このオーバーヘッドにより、メモリ使用量と全体的なパフォーマンスが非効率になります。

したがって、C (および他のプログラミング言語) のブール値のサイズは、基盤となるハードウェアの制限、特に CPU の能力の制限の直接の結果です。バイトよりも細かい粒度でメモリをアドレス指定します。

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