Существуют ли практические ограничения на размер битовых масок?

Внезапно я бы написал функцию set_bit и get_bit, которая могла бы принимать массив байтов и битовое смещение в массиве, а также использовать некоторую битовую перестановку для установки/получения соответствующего бита в массиве. Что-то вроде этого (на C, но, надеюсь, вы поняли):

// sets the n-th bit in |bytes|. num_bytes is the number of bytes in the array
// result is 0 on success, non-zero on failure (offset out-of-bounds)
int set_bit(char* bytes, unsigned long num_bytes, unsigned long offset)
{
  // make sure offset is valid
  if(offset < 0 || offset > (num_bytes<<3)-1) { return -1; }

  //set the right bit
  bytes[offset >> 3] |= (1 << (offset & 0x7));

  return 0; //success 
}

//gets the n-th bit in |bytes|. num_bytes is the number of bytes in the array
// returns (-1) on error, 0 if bit is "off", positive number if "on"
int get_bit(char* bytes, unsigned long num_bytes, unsigned long offset)
{
  // make sure offset is valid
  if(offset < 0 || offset > (num_bytes<<3)-1) { return -1; }

  //get the right bit
  return (bytes[offset >> 3] & (1 << (offset & 0x7));
}

Я использовал битовые маски в коде файловой системы, где битовая маска во много раз больше, чем машинное слово. думайте об этом как о «массиве логических значений»;

(журналирование масок во флэш-памяти, если хотите знать)

многие компиляторы знают, как сделать это за вас. Добавьте немного объектно-ориентированного кода, чтобы иметь типы, которые работают разумно, и тогда ваш код начнет выглядеть так, как будто это намерение, а не какой-то битовый удар.

Мои 2 цента.

С 64-битным целым числом вы можете хранить значения до 2 ^ 64-1, 64 — это только 2 ^ 6. Так что да, есть предел, но если вам нужно больше, чем 64 флага, мне было бы очень интересно узнать, что они все делали :)

О скольких состояниях вам нужно потенциально подумать? Если у вас есть 64 потенциальных состояния, количество комбинаций, в которых они могут существовать, равно полному размеру 64-битного целого числа.

Если вам нужно беспокоиться о 128 флагах, то будет достаточно пары битовых векторов (2 ^ 64 * 2).

Дополнение: в Programming Pearls есть расширенное обсуждение использования битового массива длиной 10^7, реализованного в целых числах (для хранения используемых 800 чисел) — это очень быстро и очень подходит для задачи. описано в той главе.

Некоторые языки (я полагаю, что это делает perl, но не уверен) разрешают побитовую арифметику для строк. Дает вам гораздо больший эффективный диапазон. ((strlen * 8bit chars) комбинации)

Однако я бы не стал использовать одно значение для наложения более одного /типа/ данных. Базовый триплет r/w/x из 3-битных целых чисел, вероятно, будет верхним «практическим» пределом не из соображений экономии места, а из соображений практической разработки.

( Php использует эту систему для управления своими сообщениями об ошибках, и я уже обнаружил, что это немного чрезмерно, когда вам нужно определить значения, где константы php не являются резидентными, и вам нужно сгенерировать целое число вручную, и чтобы если честно, если бы chmod не поддерживал синтаксис стиля 'ugo+rwx', я бы никогда не захотел его использовать, потому что я никогда не смогу вспомнить магические числа)

В тот момент, когда вам нужно взломать таблицу констант для отладки кода, вы понимаете, что зашли слишком далеко.

Старый поток, но стоит упомянуть, что есть случаи, требующие раздутых битовых масок, например, молекулярные отпечатки пальцев, которые часто генерируются как 1024-битные массивы, которые мы упаковали в 32 поля bigint (SQL Server не поддерживает UInt32). Побитовые операции работают нормально - пока ваша таблица не начнет расти и вы не осознаете медлительность отдельных вызовов функций. Двоичный тип данных мог бы работать, если бы не запрет T-SQL на побитовые операторы, имеющие два бинарных операнда.

Например, .NET использует массив целых чисел в качестве внутреннего хранилища для своего класса BitArray. Практически нет другого выхода.

При этом в SQL вам понадобится более одного столбца (или используйте BLOBS) для хранения всех состояний.

Вы отметили этот вопрос SQL, поэтому я думаю, вам нужно проконсультироваться с документацией по вашей базе данных, чтобы найти размер целого числа. Затем вычтите один бит для знака, просто на всякий случай.

Изменить: в вашем комментарии говорится, что вы используете MySQL. В документации для числовых типов MySQL 5.0 указано, что максимальный размер NUMERIC составляет 64 или 65 цифр. Это 212 бит для 64 цифр.

Помните, что выбранный вами язык должен уметь работать с этими цифрами, поэтому в любом случае вы можете быть ограничены 64-битным целым числом.