C ++：可伸缩的数字类 - bitset＆lt; 1＆gt; *或unsigned char *

Question

我打算创建一个数字课程。目的是保留任意数量的数字，而不必担心过多（如使用int或long）。但同时没有太多使用。例如：

如果我的数据只需要1-10，我不需要int（4个字节），short（2个字节）或者char（1个字节）。那么为什么分配这么多？ 如果我想要保存需要极大数量的数据（在这种情况下只有整数），就像过去数十亿，我不能。 我的目标是创建一个数字类，可以像字符串一样处理这个问题，调整大小以适应数字。但在我开始之前，我想知道......

bitset＆lt; 1＆gt ;,bitset是一个模板类，它允许我在C ++中使用微数位，非常有用，但它是否有效？，bitset＆lt; 1＆gt;将定义1位，但我想制作它们的数组吗？ C ++可以分配最小字节，bitset＆lt; 1＆gt;分配一个字节并提供该位的1位OF？如果是这样的话，我宁愿使用unsigned char *创建我的数字类。

unsigned char，或者BYTE保存8个字节，0到256之间只需要一个，更多需要2个，然后是3个，它只需要在字节间隔而不是位间隔时继续扩展。

你觉得哪个更有效率？如果bitset实际分配了1位，那么这些位会让我觉得它甚至不可能。实际上，在32位处理器上分配字节直到4字节（32位）实际上更有效32位分配是最有效的，因此从那时起我将一次使用4个字节。

基本上我的问题是，你有什么想法？我该怎么做这个实现，bitset＆lt; 1＆gt;或unsigned char（或BYTE）？

Answer 1

除非你的目标架构是DigiComp-1，否则优化比特是很愚蠢的。读取单个位总是慢于读取整数 - 4位不比8位有效。

如果要将其作为十进制数存储，请使用unsigned char。这将是最有效的。

或者，您可以使用GMP。

Answer 2

bitset模板的模板参数需要编译时的const整数。当您必须在运行时确定最大位大小时，这可能是一个缺点。另一件事是大多数编译器/库使用unsigned int或unsigned long long来存储这些位以便更快地访问内存。如果您的应用程序将在内存有限的环境中运行，您应该创建一个新的类，如bitset或使用不同的库。

Answer 3

虽然它无法直接帮助您对巨型数字进行算术运算，但如果这种节省空间是您的目标，那么您可能会发现我的Nstate库很有用（增强许可证）：

http://hostilefork.com/nstate/

例如：如果你有一个介于0和2之间的值...那么只要你将一堆这些存储在一个数组中，就可以利用未使用的第四个“浪费”的空间state（3）包含更多值。在这种特殊情况下，你可以在一个32位字中得到20个三态，而不是每个三态2位得到的16个。