c - 在 C 中定义类似 int 的类型

Question

我想在 C 中定义一个新类型，它应该从以下位置获取值:

1. 0 到 16
   
2. -8 到 +8(另一个程序)

此外，它应该只占用 5 位内存。 (最小尺寸)

Answer 1

原始问题从 5 位更改为 4 位，但范围 0..16 确实需要 5 位，正如一些人评论的那样。

您不能使用小于char的存储类型。您的问题来自算术和位操作(例如移位)，因为您必须屏蔽不属于您的类型的位，并且这必须通过(内联)函数或宏来完成。

但是，有符号 5 位类型会带来一个更大的问题。如果没有符号扩展到高位，您将无法执行乘法和其他运算。如果结果为负，则必须截断这些位，因为它们位于 5 位字段之外。另一方面，如果您不截断它们，则您使用的是 8 位字段，而不是 5 位字段。

最重要的是，如果不先对它们进行符号扩展，您将无法打印任何带符号的值或将它们转换为 char 或 int。所以你毕竟不会真正使用 5 位类型。

#include <stdio.h>

#define MASK5  0x1F
#define MASKX  0xF0

typedef unsigned char u5;  // unsigned 5-bit type
typedef char s5;           // signed 5-bit type

char extend5 (char num) {
    if (num & MASKX)
        num |= MASKX;
    return num;
}

s5 mul_s5 (s5 arg1, s5 arg2) {
    return (s5)((extend5(arg1) * extend5(arg2)) & MASK5);
}

u5 mul_u5 (u5 arg1, u5 arg2) {
    return (arg1 * arg2) & MASK5;
}

int main(void)
{
    // simple example
    printf ("%2u * %2u = %2u\n", 2, 3, (unsigned)mul_u5((u5)2,  (u5)3));

    // overflow example is truncated
    printf ("%2u * %2u = %2u\n",12,23, (unsigned)mul_u5((u5)12, (u5)23));

    // signed example without extending product
    printf ("%2d * %2d = %2d\n",-2, 3, (int)mul_s5((s5)-2, (s5)3));

    // signed example with sign extension
    printf ("%2d * %2d = %2d\n",-2, 3, (int)extend5(mul_s5((s5)-2, (s5)3)));

    return 0;
}

程序输出

 2 *  3 =  6
12 * 23 = 20
-2 *  3 = 26
-2 *  3 = -6