C++中如何获取类型精确位数？readBits函数补零逻辑存疑

关于sizeof(target_t) * 8的正确性 #

用sizeof(target_t) * 8计算类型总比特数，在多数使用标准固定宽度整数类型（如uint8_t、uint16_t、int32_t等）的场景下是可靠的，但存在两个潜在局限：

• 针对有符号整数类型，该计算包含了符号位。如果你的业务逻辑仅关注有效数据位（比如读取无符号位流），可能需要用sizeof(target_t)*8 - 1表示可存储数据的位数——具体取决于补零逻辑是针对整个类型比特位还是有效数据位。
• 极少数平台存在带填充位的自定义类型，此时sizeof返回的字节数包含填充部分，*8会把填充位也算入，导致计算位数大于实际可存储数据的比特数。这种场景下，更准确的方式是使用<limits>头文件中的std::numeric_limits<target_t>::digits：
  • 无符号类型：digits返回类型总比特数（与sizeof*8结果一致）
  • 有符号类型：digits返回除符号位外的有效数据比特数

关于4位场景下的补零必要性 #

当bitCount小于target_t的总比特数时（比如读取4位存入uint8_t），补零是必要的，不存在“不必要的零”。原因是：
readBits仅填充bitCount位的数据，target_t中未被填充的比特位值是未定义的（可能是内存随机垃圾值）。补零操作能确保这些未使用位被置为确定的0值，避免后续逻辑出现不可预期的行为。

比如读取4位得到0b1010，若不补零，uint8_t的高4位可能是0b1111，最终值变成0b11111010；补零后才会得到符合预期的0b00001010。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者bott