为什么可以存储的最小值是字节（8位）而不是位（1位）？

Question

为什么在内存中可以存储一个字节（8位）&而不是一个位（1位）的最小值？ 即使布尔值也被存储为字节。我们是否会将最小的数字碰撞到32位或64位，就像CPU上的寄存器一样？

Answer 1

处理器访问的底层方法限于最小可用寄存器的大小。在大多数架构中，这个大小是8位。你可以使用这些小部分;例如，C在结构中具有位字段特征，这允许组合只需要特定位长度的字段。访问仍然需要读取整个字节。

一些较老的异国建筑确实有不同的“字大小”。在这些机器中，10位可能是通用尺寸。

最后，处理器几乎总是向后兼容。例如，英特尔从386开始就保持了完整的指令兼容性。如果你为386编译的程序，它仍然可以在i7处理器上运行。改变字的大小会破坏兼容性。所以虽然它是可能，但没有制造商会做到这一点。

Answer 2

由于计算机在字节级别寻址内存，所以小于一个字节的内容不可寻址。

Answer 3

硬件构建为以块（字节，后面的单词和双字）读取数据。这比访问单个位提供更高的效率，并且还提供了更多的寻址范围。所以大多数数据至少与字节边界对齐。存在以位序列而不是字节操作的编码，但它们非常少见。

无论如何，数据通常与dword（32位）边界对齐。此外，某些硬件（例如ARM）不能访问未对齐的多字节变量，即16位字不能“交叉”双字边界 - 将引发异常。