C 中是否有一种通用方法可以使数字大于 64 位或小于 8 位？答案

【问题标题】：Is there a general way in C to make a number greater than 64 bits or smaller than 8 bits?C 中是否有一种通用方法可以使数字大于 64 位或小于 8 位？
【发布时间】：2016-12-21 14:33:47
【问题描述】：

首先，我知道我正在尝试做的事情可能超出了 C 标准。

我想知道是否可以在 C 中输入 uint4_t/int4_t 或 uint128_t/int128_t。

我知道我可以使用位移位和复杂函数来做到这一点，但是没有这些我可以做到吗？

【问题讨论】：

不，你不能……
困难的部分是为这些类型重新定义算术运算符。
你的背包里有积木吗？不？为什么不？因为你只是没有它！
我认为“复杂”是指复杂，而不是采用 std::complex<double> 或类似的函数？
@Hurkyl，在 C 中没有 std::complex<double>

标签： c int

【解决方案1】：

单个存储单元（字节）不小于CHAR_BITS位宽¹；即使您使用单个 4 位位域创建 struct，关联的对象也将始终占用完整的存储单元。

有多个精度库（例如 GMP）允许您处理无法放入 32 位或 64 位的值。可能想检查一下。

^{最少 8 位，但可能更宽。}

【讨论】：

GMP可以做4位吗？
@MarkYisri：它当然可以表示最多 4 位宽的值，但本机整数类型也可以。同样，object 的宽度不能小于 8 位。 MP 库更适合处理无法适合本机类型的值。

【解决方案2】：

您可以在结构中使用位域来获取比 uint8_t 更窄的域，但是，它们存储的基本数据类型不会更小。

struct SmallInt
{
   unsigned int a : 4;
};

将为您提供一个结构，其中包含一个名为 a 的 4 位宽的成员。

【讨论】：

这不是标准 C。您不能将uint8_t 用于位域。
这是一个标准参考：C11 6.7.2.1 5 "位域的类型应该是_Bool、signed int、unsigned int的合格或不合格版本, 或其他一些实现定义的类型。是否允许原子类型是实现定义的。" 在 C++ 中取消了此限制：C++14 9.6 3 "... 位字段应具有整数或枚举类型...".
@Lundin 谢谢，两位，已更新。
@Colin__s 如果我打包这个结构，会占用 4 位吗？
@MarkYisri，不，它至少会占用sizeof(unsigned int)。 sizeof(char) 根据标准为 1，char 位根据标准至少为 8。

【解决方案3】：

实际上，如果您想要非常宽的数字（但在标准 C11 中未指定），您可能希望使用一些 arbitrary-precision 算术 external 库（又名大数）。我推荐使用GMPlib。

在某些情况下，对于小范围的数字，您可以使用struct 中的位域来获得小整数。实际上，它们的成本可能很高（编译器会发出移位和位掩码指令来处理它们）。

另请参阅 this answer 提到 __int128_t 作为某些编译器中的扩展。

【讨论】：