位域分配——安全吗？答案

【问题标题】：Bitfield assignment - is it safe?位域分配——安全吗？
【发布时间】：2015-01-15 21:25:20
【问题描述】：

我有一堆属性塞在一个位域中以节省空间：

struct Flags {
    uint access : 2;
    uint status : 2;
    uint isEnabled : 1;
    uint isDeletable: 1;
    ...
};

然后我有一个静态的Flags defaultFlags，它在程序启动时被初始化。我的主要问题是在对象构造函数中 flags = defaultFlags; 是否安全，以便消除单独分配每个字段的 20 行？

另外，我想知道序列化呢？根据编译器的说法，Flags 是 4 个字节，我可以将其序列化为 32 位无符号整数并对其进行反灭菌而不会造成任何数据损坏吗？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

我的主要问题是 flags = defaultFlags; 是否安全在里面对象构造器，为了消除分配的 20 行每个字段单独？

是的。 Flags 的隐式定义的复制构造函数将适当地分配每个位域。 [class.copy]/15：

每个基本或非静态数据成员都以这种方式复制/移动适合其类型：

如果成员是一个数组，[..]

如果成员 m 具有右值引用类型 T&& [..]

否则，基址或成员将直接使用x 的相应
基址或成员进行初始化。

我可以将其序列化为 32 位无符号整数并将其除菌为这样没有任何数据损坏？

如果您使用相同的编译程序在同一台机器上写入和读取文件，是的。尽管其他编译器或架构上的布局可能有所不同，但该标准并未在这方面施加任何固定要求。 [class.bit]/1:

类对象中位域的分配是实现定义。位域的对齐是实现定义。位域被打包成一些可寻址的分配单位。 [ 注意： 位域跨越分配单元一些机器，而不是其他机器。位域从右到左分配在某些机器上，在其他机器上从左到右。 ——结束注释 ]

如果您将其写入大小为sizeof Field 的char 数组，则将其写入文件并再次从那里提取它，将其复制回Field 对象因此应该为您提供相同的值。 [basic.types]/2（强调我的）：

对于平凡的任何对象（基类子对象除外）可复制类型T，对象是否持有类型的有效值 T，构成对象的底层字节（1.7）可以复制到char 或unsigned char 的数组中。如果内容 char 或 unsigned char 的数组被复制回对象中，对象随后应保持其原始值。

但是，正如 cmets 中所指出的，使用位掩码可以实现完全的可移植性（和合理的效率）。

【讨论】：