c - 如何使用uint64_t数据类型在C中实现位图数组？

我正在尝试在C中实现位图数组。
我已经阅读并复制了以下链接：What is a bitmap in C?

#include <limits.h>    /* for CHAR_BIT */
#include <stdint.h>   /* for uint32_t */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef uint32_t word_t; // I want to change this, from uint32_t to uint64_t
enum { BITS_PER_WORD = sizeof(word_t) * CHAR_BIT };
#define WORD_OFFSET(b) ((b) / BITS_PER_WORD)
#define BIT_OFFSET(b)  ((b) % BITS_PER_WORD)

void set_bit(word_t *words, int n) {
  words[WORD_OFFSET(n)] |= (1 << BIT_OFFSET(n));
}

void clear_bit(word_t *words, int n) {
  words[WORD_OFFSET(n)] &= ~(1 << BIT_OFFSET(n));
}

int get_bit(word_t *words, int n) {
  word_t bit = words[WORD_OFFSET(n)] & (1 << BIT_OFFSET(n));
  return bit != 0;
}

int main(){
  printf("sizeof(word_t)=%i\n",sizeof(word_t));
  printf("CHAR_BIT=%i\n",CHAR_BIT);
  printf("BITS_PER_WORD=%i\n",BITS_PER_WORD);
  word_t x;

  set_bit(&x, 0);
  printf("x=%u\n",x);
  set_bit(&x, 1);
  printf("x=%u\n",x);
  set_bit(&x, 2);
  printf("x=%u\n",x);

  return 0;
}

使用uint32_t，代码运行良好。它分别输出x值：1、3和7，如下所示：

[izzatul@mycomputer latihan]$ ./a.out
sizeof(word_t)=8
CHAR_BIT=8
BITS_PER_WORD=64
x=1
x=3

x = 7

没用x值变为1295807169等，这不是我预期的。我希望它和以前一样（1、3、7）。有人可以帮我修复该代码吗？

我知道“ <但是我仍然不确定自己如何修改代码。

最佳答案

问题在于代码使用1整数常量。所有这些整数常量都具有与变量一样的类型，并且默认情况下为int，这可能与系统上的int32_t相同。

将像int32_t这样的有符号整数左移30个以上位会调用未定义的行为，因为您将数据移入符号位。根据经验，切勿将带符号变量与按位运算符一起使用。

在这种情况下，正确的解决方法是将1 << BIT_OFFSET(n)的每个实例替换为：

(word_t)1 << BIT_OFFSET(n)

或者使用1ull后缀，但是在较小的系统上可能会产生不必要的慢速代码。



请注意，printf的正确格式说明符是inttypes.h中的printf("x=%"PRIu64 "\n",x);。