位字段结构分配意外行为

Bit fields struct assignment unexpected behaviour

本文关键字：意外 分配 字段 结构      更新时间：2023-10-16

我不知道为什么，但位字段分配没有按预期工作。可能只是一件愚蠢的事情，但我无法找到问题所在。

任何帮助都非常受欢迎。

typedef struct  a {
    unsigned char a1 :1;
    unsigned char a2 :3;
    unsigned char a3 :2;
    unsigned char a4 :2;
} __attribute__((packed)) mystruct;
int main() {
    mystruct d;
    d.a1 = 0;
    d.a2 = 2;
    d.a3 = 1;
    d.a4 = 2;
    unsigned char *val = (unsigned char*) &d;
    printf("%02X n", *val);
    printf("%02X n", sizeof(hola));
    exit(0);
}

返回的输出：

94
01

预期输出：

26
01

几乎所有关于位字段的内容都是实现定义的。尤其是单位中位数的顺序。

（

C99，6.7.2.1p10）"单元内位字段的分配顺序（高阶到低阶或低阶到高阶）是实现定义的。

在实现中，位

首先存储在单位 lsb（最低有效位）中，而不是像预期的那样首先存储在 msb（最高有效位）中。

你拥有的是：

[a1.0] [a2.0] [a2.1] [a2.2] [a2.0] [a3.1] [a4.0] [a4.1] 
   0      0      1      0      1      0      0      1
 bit 0                     -                      bit 7
 lsb                       -                      msb

如果您认为最左边的位是最不重要的位，这是0x94的。

ASCII 艺术：

  MSB                                LSB
+----+----+----+----+----+----+----+----+
|a4.1|a4.0|a3.1|a3.0|a2.2|a2.1|a2.0| a1 |
+----+----+----+----+----+----+----+----+
| 1  | 0  | 0  | 1  | 0  | 1  | 0  | 0  |
+----+----+----+----+----+----+----+----+
|        0x9        |        0x4        |
+----+----+----+----+----+----+----+----+

如前所述，行为是实现定义的;这是组织数据的两种合法方式之一，似乎是在您的机器上选择的格式。 另一种行为是。

  MSB                                LSB
+----+----+----+----+----+----+----+----+
| a1 |a2.2|a2.1|a2.0|a3.1|a3.0|a4.1|a4.0|
+----+----+----+----+----+----+----+----+
| 0  | 0  | 1  | 0  | 0  | 1  | 1  | 0  |
+----+----+----+----+----+----+----+----+
|        0x2        |        0x6        |
+----+----+----+----+----+----+----+----+

这显然是您所期望的行为。

由于它是实现定义的，因此您可以查看手册并找到编译器的功能，因为编译器必须记录其行为。

如果你有可移植性需要担心，你将需要考虑如何组织你的结构定义，以你需要的方式在你使用的每个平台上工作。

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