结构/类位域打包答案

【问题标题】：struct/class bit field packing结构/类位域打包
【发布时间】：2016-11-16 22:17:42
【问题描述】：

我想使用 cpp 的位域功能。
但是我得到了各种奇怪的行为，我想知道是否有
一种约束编译器的方法。

我想使用这个位域：

class MyBitField
{
   uint32 a :  8;
   uint32 b : 32;
   uint32 c : 32;
}

现在使用此代码：

uint8 rawData[9] = {0x12, 0x34, 0x56, 0x78, 0x9A, 0xBC, 0xDE, 0xFF, 0xFF};
MyBitField \*pMyBitField = (MyBitField\*)rawData;

我希望（在 little endian 32 位 CPU 上）：
pMyBitField 的 a 字段为 0x12，
pMyBitField 的 b 字段为 0x9A785634，
pMyBitField 的 a 字段为 0xFFFFDEBC。

编译器选择进行一些无法解释的对齐。
我知道，如果您在位字段中使用不同的类型，您可能会得到对齐，但事实并非如此。
我该怎么做？

让我们专注于 Visual Studio 2005，但任何其他环境支持也将得到支持。

*我阅读了一些关于包装的帖子，但它并没有改变对齐问题。

谢谢！

【问题讨论】：

Google #pragma pack，它是编译器在结构中使用特定对齐的指令......
嗨 Tony，请详细说明 $pragma 的用法
来自 Google 的第一个匹配项，专门与您的编译器相关，包括示例：msdn.microsoft.com/en-us/library/2e70t5y1(v=vs.80).aspx
标准 9.6-1（尽管是旧草案）“类对象中位域的分配是实现定义的。位域的对齐是实现定义的。位域被打包成一些可寻址的分配单元。[注意：位域在某些机器上跨越分配单元，而不在其他机器上。”。所以，它是否有效取决于你的编译器......你说“我读了一些关于打包的帖子，但它并没有改变对齐问题。” - 你尝试了什么，得到了什么结果？

【解决方案1】：

我希望您的代码不会编译。 rawData 有一个数组类型；这个隐式转换为指针，但不能转换为类类型，隐式或显式。

剩下的，编译器如何布置位域是实现已定义，但在您的情况下，我希望它无关紧要；在 32 位机器，32 位位域通常会强制编译器使用下一个字，所以只有第一位字段有任何作用。取决于编译器，它将导致编译器将值置于高位订购 8 位，或低位 8 位（并保留字的其余部分未定义）。

如果您需要匹配外部格式，这样做的唯一方法可靠地是一个字节一个字节地插入任何必要的值字节。

【讨论】：

Visual Studio 确实建议使用 Intel/AMD，其中 CPU 能够进行非对齐寻址（有时会降低性能）。我希望编译器能够满足非性能最佳对齐的打包请求。如果您将可靠与可移植和保证跨编译器版本等一致，则“唯一可靠地执行此操作的方法”可能是正确的，但是如果您准备使用实现定义的行为，它可能会被可靠地定义和实现。 ..
如果打包是唯一的问题，并且您不关心可移植性，您也许可以使用编译指示。在实践中，任何时候打包都是一个问题，所以它是字节顺序，可能还有其他问题。