C++ 标准的“位域类型对于位数来说太小”错误部分吗？答案

【问题标题】：Is the "Type of bit field too small for number of bits" error part of the C++ standard?C++ 标准的“位域类型对于位数来说太小”错误部分吗？
【发布时间】：2016-09-09 15:59:30
【问题描述】：

以下代码在 Visual Studio 2008 中生成 MSVS Compiler Error C2034：

struct TestStruct {
    unsigned short var1 : 7;
    unsigned short      : 9;
    bool var2           : 1;
    bool                : 15; // C2034
};

错误 C2034: 'TestStruct::': 位字段类型对于位数而言太小

但是，下面的代码编译成功，这看起来有点傻，因为我认为编译器可以自动完成：

struct TestStruct {
    unsigned short var1 : 7;
    unsigned short      : 9;
    bool var2           : 1;
    bool                : 7;
    bool                : 8;
};

但是，两个代码 sn-ps 都在我的 Linux GCC 编译器上编译。根据 C++ 标准，一个编译器是否比另一个更正确？如果有，是哪一个，为什么？

【问题讨论】：

通常情况下，MSVS 几乎总是错误的。 Clang 3.4.1 也编译成功了。
您为什么希望编译器在您背后默默地为您重写代码？您明确要求 bool 类型的 15 位字段，这是不可能的。它应该如何知道您实际上想要一个 bool 类型的 8 位字段，而不是创建一个 long 类型的 15 位字段或其他？（GCC 和 ICC 对此发出警告。如果我知道正确的开关，Clang 也可能会这样做。你的问题就是，为什么 MSVC 将其视为错误？）
@CodyGray 如果不可能，为什么 Linux 上的 GCC 让我这样做？而且类型不重要，它们只是对齐部分，不是吗？
@Rakete1111 除了在这种情况下 g++ 也会抱怨。 coliru.stacked-crooked.com/a/c95cb2b1e77dbdb5（这是一个警告，但仍然）
如果允许编译器做出假设，这当然不是不可能。很少有。但是，让编译器重新解释您在背后编写的代码，这违反了最小意外原则。

标签： c++ language-lawyer bit-fields

【解决方案1】：

是的，这是 MSVS 中的一个错误。该标准在 [class.bit]/1

中声明

[...]整数常量表达式的值可能大于位域类型的对象表示（3.9）中的位数；在这种情况下，额外的位被用作填充位并且不参与位域的值表示（3.9）。[...]

所以编译器应该添加额外的填充，并且只让你的位数等于CHAR_BIT * sizeof(bit_field_underlying_type)。

【讨论】：

我真的不会称这是一个错误。肯定是MSVS不符合标准，但显然是要生成错误消息。所以“非标准行为”可能是一个更好的描述。
@lcs 我会说不符合标准是一个错误。
@SebastianLenartowicz 当 gcc 和 clang 没有时，它确实捕获了 this ;)
@lcs：在/Za mode 中，不符合是一个错误。在/Ze模式下，只是故意的偏差。
我已经发送了feedback to MSVC关于这个。