Propuesta de C++: los bytes son exactamente de 8 bits

Fundamento

• El lenguaje C proporciona la cantidad de bits de un byte como algo definido por la implementación mediante la macro CHAR_BIT, y C++ adopta esto tal cual
• El hardware moderno en su mayoría ha convergido en la suposición de que un byte tiene 8 bits
• Este documento propone especificar oficialmente en C++ que un byte tiene 8 bits
• Los compiladores principales ya admiten bytes de 8 bits
  • GCC establece el valor predeterminado en 8
  • LLVM establece __CHAR_BIT__ en 8
  • MSVC define CHAR_BIT como 8
• POSIX exige bytes de 8 bits desde 2001
• El software que no admite bytes de 8 bits no es compatible

Impacto en C

• Esta propuesta explora si C++ sigue siendo relevante para arquitecturas que usan bytes que no son de 8 bits
• El comité del lenguaje C puede llegar a una conclusión diferente, y sería ideal que ambos comités coincidan

Lenguaje

• En el modelo de memoria de C++, la unidad básica de almacenamiento es el byte, y un byte está compuesto por 8 bits
• La macro CHAR_BIT se informa en el encabezado climits

Biblioteca

• El encabezado climits define todas las macros igual que el encabezado de la biblioteca estándar de C limits.h
• El encabezado cstdint proporciona tipos enteros de ancho especificado y macros que especifican los límites de los tipos enteros
• Todos los tipos y macros dejan de ser opcionales solo cuando el byte tiene 8 bits

Resumen de GN⁺

• Este documento es una propuesta para especificar oficialmente en C++ que un byte tiene 8 bits
• La mayoría del hardware moderno y las plataformas de software usan bytes de 8 bits, por lo que es razonable estandarizarlo
• Las arquitecturas con bytes que no son de 8 bits no son compatibles con el C++ moderno, y la importancia de estas arquitecturas está disminuyendo
• Esta propuesta reduce la complejidad de C++ y ayuda a que los nuevos programadores entiendan el lenguaje más fácilmente
• Un proyecto similar con funcionalidad comparable es el estándar POSIX

[GN⁺]

Opinión de Hacker News

• Hubo una mención a "Signed Integers are Two’s Complement" en la serie de JF "Can we acknowledge that every real computer works this way?"

  • Durante unas prácticas en 1986, tuvo la experiencia de escribir código C en una máquina BBN C/70 que usaba bytes de 10 bits
  • Era una máquina que existió por una especie de pensamiento de universo negativo

• El lenguaje D representó un gran avance en los siguientes aspectos

  • el byte es de 8 bits
  • el short es de 16 bits
  • el int es de 32 bits
  • el long es de 64 bits
  • la aritmética es en complemento a dos
  • punto flotante IEEE
  • ahorró tiempo que se desperdicia al intentar esas abstracciones y obtener resultados incorrectos
  • Unicode se usó como conjunto de caracteres

• Algunas personas todavía trabajan con DSP

• En lo personal, le divierte documentar una consola de fantasía de 12 bits que "ofrece 50% más bits por byte que la competencia"

• Hubo una pregunta sobre qué cosas podría deprecar o simplificar C++

  • Escuchó que la función rand() está rota y no se puede corregir, y que aun así sigue sin deprecarse

• Tiene sentimientos encontrados sobre que no haya un uso significativo para que CHAR_BIT tenga un valor distinto de 8

  • En lo personal, cree que intentar entender lo que ocurre dentro de una computadora mediante un modelo simplificado eventualmente topará con límites
  • Está aumentando la popularidad de los proyectos de electrónica física entre principiantes

• Agradece el interés en la propuesta y, con base en la retroalimentación, redactó un borrador actualizado

• Le gusta la idea de una microcomputadora retro con bytes de 6 bits

  • Las microcomputadoras por lo general manejan una cantidad pequeña de objetos y prefieren arreglos sobre punteros
  • VGA usaba 6 bits por color, y podría haber un alfabeto legible en una matriz de 6x4 bits
  • 12MiB de memoria y 6 bits direccionables de forma independiente serían suficientes

• Está de acuerdo con forzar int8_t == char == 8 bits, pero no está convencido de difundir la idea equivocada de que un byte tiene 8 bits

  • byte ya es un "alias" de char desde C++17