如何将位域（通过引用）传递给函数？答案

【问题标题】：How to pass a bitfield (by reference) to a function?如何将位域（通过引用）传递给函数？
【发布时间】：2011-04-15 10:20:01
【问题描述】：

我的问题是如何通过引用函数来传递位域实例。我已经按如下所示执行了此操作，但是当我输入函数 DAC_set_gain_code 时，处理器会引发中断故障。就通过位域而言，我所做的是否正确？

我已经创建了一个位域（见下文），它表示 DAC 芯片上的一个 24 位寄存器，我想将其写入并保存在 .h 文件中。

typedef struct {
    uint8_t rdwr_u8:        1;
    uint8_t not_used_u8:    3;
    uint8_t address_u8:     4;
    uint8_t reserved_u8:    8;
    uint8_t data_u8:        8;
}GAIN_REG_st;

我有一个像这样初始化位域的函数：

void init(void)
{
    GAIN_REG_st GAIN_x;  //Create instance of bitfield

    //other code here...

    DAC_set_gain_code(channel_u8, gain_code_i8, &GAIN_x);   //Pass address of bitfield

    return;
 }

实际填充位域的函数如下所示：

void DAC_set_gain_code(uint8_t channel_u8, int8_t gain_code_i8, GAIN_REG_st *GAIN)
{
    /* Populate ZERO_REG_st bitfield */
    GAIN->rdwr_u8       = 0;
    GAIN->not_used_u8 = 0;

    if(channel_u8==0){
        GAIN->address_u8 = GAIN_REGISTER_0;
    }
    else if(channel_u8==1){
        GAIN->address_u8 = GAIN_REGISTER_1;
    }
    else if(channel_u8==2){
        GAIN->address_u8 = GAIN_REGISTER_2;
    }
    else if(channel_u8==3){
        GAIN->address_u8 = GAIN_REGISTER_3;
    }

    GAIN->data_u8 = gain_code_i8;

    return;
}

hal_DAC_set_gain_code_uni 的函数原型是：

void DAC_set_gain_code(uint8_t channel_u8, int8_t gain_code_i8, GAIN_REG_st *GAIN);

任何建议表示赞赏。

谢谢。

【问题讨论】：

您发布的内容可能无法编译，或者您没有显示您实际使用的内容（函数名称不匹配、未声明的变量和/或未显示的全局变量以及未使用的参数）
还是不行。 ZERO 未在您发布的内容中定义，GAIN 未在 DAC_set_gain_code 中使用。
对帖子中的错误表示抱歉。现在应该与实际代码相同。我的主要问题是，我是否正确传递了位域的引用？
我的代码编译没有错误，所以未声明的变量和函数名不匹配不是问题。
嗯，是的，你正确地传递了一个指针（C 中没有引用本身）。但是您发布的代码仍然不是您所拥有的（GAIN 没有名为 data_u16 的成员。您确定您的程序在该函数中死亡，而不是在它之后不久？

标签： c embedded device-driver microcontroller bit-fields

【解决方案1】：

由于此代码的真正用途是写入硬件寄存器，因此字段确实的填充和对齐/排序等问题很重要。

我怀疑编译器使用的是 32 位整数，并且这个结构被填充到 32 位，但在实际调试的代码中，GAIN_X 不是本地变量，您传递的是 0xNNNNNNN（或等效值）-并且地址不在“正确”边界上（很可能，因为它是一个 24 位寄存器）。编译器将假定您传递的是指向真正 GAIN_REG_st 的指针，而不是类型双关地址，因此可能对对齐做出了假设。

要直接从 C/C++ 访问硬件，您需要知道编译器如何处理此类事情，并确保您小心地对编译器撒谎。

【讨论】：

【解决方案2】：

会不会是对齐问题？

也许您可以使用编译器的对齐选项？或者尝试在最后用一个虚拟的uint8 填充你的结构？

【讨论】：

但是没有演员表，所以不可能是对齐问题
是的，可能存在对齐问题。当涉及位域时，C 允许编译器完全混乱并以完全任意的方式对齐。您无法知道位字段是如何对齐的，或者中间是否有填充位/字节，除非您深入阅读了编译器后端文档。还有字节序、位顺序等：无数未指定或实现定义的行为。最好的解决方案是根本不使用位域。
当我创建一个位域实例GAIN_REG_st GAIN_x 并通过引用传递GAIN_x 时，不是我只是传递一个指向位域的指针吗？所以对齐问题不会成为问题，因为我实际上并没有在内存中移动位域？
我不同意 Lundin 的评论。 C 编译器应该可以处理位字段并将指针传递给它们。如果您尝试将位字段转换为其他类型（例如unsigned char 数组），则可能适用 Lundin 的 cmets。
@Craig 根据该位字段的性质判断，它将在“原始布尔缓冲区”之外使用。所以所有提到的问题可能存在也可能不存在。