C 中是否存在与 sizeof() 等效的位？

Question

Sizeof() 在应用于位域时不起作用：

# cat p.c
  #include<stdio.h>
  int main( int argc, char **argv )
  {
    struct { unsigned int bitfield : 3; } s;
    fprintf( stdout, "size=%d\n", sizeof(s.bitfield) );
  }
# gcc p.c -o p
  p.c: In function ‘main’:
  p.c:5: error: ‘sizeof’ applied to a bit-field

...显然，因为它不能返回浮点部分大小或其他东西。然而，它提出了一个有趣的问题。 是否有在 C 中的等价物可以告诉您变量/类型中的位数？理想情况下，除了位域之外，它也适用于常规类型，例如 char 和 int。

更新：

如果对于位域没有与 sizeof() 等效的语言，那么计算它的最有效方法是什么 - 在运行时！想象一下，您有依赖于此的循环，并且如果您更改位域的大小，您不希望它们中断 - 并且没有公平的作弊并使位域大小和循环长度成为宏。 ;-)

Answer 1

您无法确定 C 中位域的大小。但是，您可以使用limits.h 中的CHAR_BIT 的值来确定其他类型的位大小。比特大小就是CHAR_BIT * sizeof (type)。

不要假设 C 字节是八位字节，它是至少 8 位。有16位甚至32位字节的实际机器。

关于您的修改： 我会说位域int a: n; 根据定义具有 n 位的大小。放入结构体时的额外填充位属于结构体而不是位域。

我的建议：不要使用位域，而是使用（数组）unsigned char 并使用位掩码。这样就可以很好地定义很多行为（溢出、无填充）。

Answer 2

使用 sizeof() 无法找到位域的大小。参考C99：

• 6.5.3.4 The sizeof operator，sizeof() 显然不支持位域
• 6.7.2.1 Structure and union specifiers 这里澄清了 bit-field 不是独立的成员。

否则，您可以尝试分配给位域成员-1u（所有位设置的值），然后找到最高有效位的索引。例如。 （未经测试）：

s.bitfield = -1u;
num_bits = ffs(s.bitfield+1)-1;

man ffs 了解更多。