【C言語】3byteの型を扱いたい。

Question

データ型についての質問

初心者ながらC言語について質問させていただきます。
C言語で数値を変数に代入する際に最小サイズの型を選びたいとき、
100であれば1byteのchar型、1000であれば2byteのshort型が適切かと思います。

今、65536 を変数に代入したいのですが、ビットで表すと
(65536){10} = (10000000000000000){2} = 1<<16
となり65536を表すには17bit必要になります。
これを入れるための型はC言語ではintの4byte=32bitの型が適切になるかと思います。
ですが、3byteあれば65536は表すことができるので、4byteではなく3byteの型を使いたいのですが、C言語にはそのような型がありません。

なので無理やり構造体のビットフィールドを使って17bitの型のように扱おうとしましたがうまくいかず、メンバが char c[3]; のみの構造体で3byteの型で試みたりしたのですが
各8bitずつで処理される為桁上がりがせず代替できないです。

自分なりに調べたところC言語では自作で型は作れないそうなので諦めてint型を使うべきなのでしょうか？
これに限らず、何かしら数値を3byteで扱いたい場合などは何か対処できるのでしょうか？

補足(開発環境)

windows10 64bit
bcc32:Cpad for Borland C++ compiler

Comments

[dodox86]

取り扱う数値の範囲が0～65536ならば16+1ビット必要ですが、1～65536 ならばその元の値から1を引くことで16ビットに収まります。それでは代用できませんか。

[cateye]

>4byteではなく3byteの型を使いたい・・・・・必要なことなのでしょうか？
・・・・ビットフィールドであっても、そのデータが収まる最小のデータ（int=32bitの環境なら,１７ビットはintに昇格される）に成りますが？
→多倍長整数でググってみましょう。

[syalpon]

ご返信ありがとうございます。
>取り扱う数値の範囲が0～65536ならば16+1ビット必要ですが、1～65536 ならばその元の値から1を引くことで16ビットに収まります。それでは代用できませんか。
実際に少し組んでみて代用してみます。

>・・・・ビットフィールドであっても、そのデータが収まる最小のデータ（int=32bitの環境なら,１７ビットはintに昇格される）に成りますが？
まったくもってその通りです。
自分自身ビットフィールドの扱いに疎く、初めはそのように使っていたのですが、結局1bitずつ指定しても最大データサイズの倍数になってしまうので、char型で指定しても17bitの構造体は3byteになってしまいます。

>必要なことなのでしょうか？
絶対に必要かどうかと聞かれるとそうではないのですが、C言語で何ができて何ができないのかを詳しく知りたくて質問しました。

Answer 1

こんにちは。

なぜに3バイトにしたいのでしょうか？
近代的なCPUはほぼ全て2のべき乗バイト数で数値を取り扱います。
それから外れた使い方をすることも不可能ではないですが、性能が大幅に落ちます。

また、最近のコンピュータのメモリは非常に潤沢にありますので、数値一つの1バイトの節約が、全体の価格を下げることをほぼ期待できません。

普通にint型を使うことをお勧めします。

Comments

[syalpon]

ご返答ありがとうございます。
個人的に1byteのあまりが気に入らなかったのでメモリ節約のために3byteで扱いたかったのです。ご指摘の通り効率化目的です。
3byteに限らず最小サイズで扱いたいなと思い立ったので実際にやろうとすると失敗していました。
仰る通り、コンピュータは2の冪乗が扱いやすいので3byteにして扱のは良くないと再度思いました。
余計なことせずintで扱う方が効率が良いのですね。理解しました。
ありがとうございました。

Answer 2

こんなんで。

#include <stdio.h>
typedef struct {
    char b[3];
} byte3;
int get(byte3 d)
{
    union {
        struct {
            byte3 b;
            char c;
        };
        int d;
    } ud = { d, 0};
    return ud.d;
}

byte3 set(int d)
{
    union {
        int d;
        struct {
            byte3 b;
            char c;
        };
    } ud = { d};
    return ud.b;
}

int main()
{
    byte3 dat[20];
    int i;
    for (i = 0; i < sizeof dat / sizeof(dat[0]); i++)
        dat[i] = set(1 << i);
    for (i = 0; i < sizeof dat / sizeof(dat[0]); i++)
        printf("%d:%d\n", i, get(dat[i]));

    printf("%d:%d\n", sizeof(byte3), sizeof dat);
    return 0;
}

コード

Comments

[syalpon]

ご返答ありがとうございます！
同じようなコードを書いていましたが、大変わかりやすく、感激です。

Answer 3

stdint.h をインクルードして、
int32_t あるいはuint32_tをつかえばいいです

無理して３バイトの型を作っても、
扱いが煩わしい
演算が遅い
メモリの節約にならない
ということになり、使う意味がありません

Comments

[syalpon]

ご返答ありがとうございます。
なるほどそのようなヘッダファイルがあるのですね。参考になりました。
他の方もご指摘の通りメモリの節約にならない点は改めて勉強になりました。
やはり無理やり必要な分だけ使うよりかは2冪で扱う方がなにかと便利なのですね。
ありがとうございます。

Answer 4

プログラム内処理では、4バイトの整数変数を使います。
0～65536の値を使うなら、メモリ使用率的にも処理効率的にもベストです。

プログラム外と、3バイトバイナリーの値で入出力することは可能です。

Comments

[syalpon]

ご返答ありがとうございます。
なるほど、やはりコンピュータが扱いやすい数字で扱った方が良いのですね。
3byteでも出力は可能なんですね。
ありがとうございます。