c++ - 为什么 std::bitset 建议的可用位比 sizeof 所说的更多？

Question

我正在处理 C++ 中的一些简单的位操作问题，并在尝试可视化我的步骤时遇到了这个问题。我了解分配给不同原始类型的位数可能因系统而异。对于我的机器，sizeof(int) 输出 4，所以我的值有 4 个 char 位。我现在也知道一个字节的定义通常是8位，但不一定是这样。当我输出 CHAR_BIT 时，我得到 8。因此，我希望我的 int 值总共有 32 位。

然后我可以继续将我的 int 的二进制值打印到屏幕上:

int max=~0; //All my bits are turned on now
std::cout<<std::bitset<sizeof(int)*CHAR_BIT>(max)<<std::endl;

$:11111111111111111111111111111111

如果我愿意，我可以增加 bitset 大小:

int max=~0;
std::cout<<std::bitset<sizeof(int)*CHAR_BIT*3>(max)<<std::endl;

$:000000000000000000000000000000001111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111

为什么会有这么多？我本来希望只有 32 个，用零填充。反而多了两倍，怎么回事？

当我用与 int 大小相同的 unsigned int 重复实验时，多余的不会出现:

unsigned int unmax=~0;
std::cout<<std::bitset<sizeof(unsigned int)*CHAR_BIT*3>(unmax)<<std::endl;

$:000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000011111111111111111111111111111111

Answer 1

std::bitset 的构造函数采用 unsigned long long，当您尝试分配 -1 时(即 ~0 在 int) 到 unsigned long long 中，你会得到 8 个字节(64 位)，相当于 1s。

unsigned int 不会发生这种情况，因为您分配的值是 4294967295 而不是 -1，即 unsigned long long