C中未命名的零长度位字段是什么意思？ [复制]答案

【问题标题】：What does an unnamed zero length bit-field mean in C? [duplicate]C中未命名的零长度位字段是什么意思？ [复制]
【发布时间】：2018-02-05 14:22:47
【问题描述】：

我在 C 标准草案 (n1570) 中看到了以下示例：

$3.14 第 4 段：结构声明为：

struct 
{
        char a;
        int b:5, c:11, :0, d:8;
        struct 
        { 
            int ee:8; 
        } e;
}

那么，:0 是什么意思？

我知道位域是什么，但:0 没有名字，我不明白。

:0 没有任何标识符的目的是什么？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

首先，让我们看一下章节 §6.7.2.1，结构和联合说明符，P11。它说，

一个实现可以分配任何大到足以容纳位域的可寻址存储单元。 如果有足够的空间，一个位域紧跟在一个位域之后的另一个位域结构应打包到同一单元的相邻位中。 [...]

但是，如果我们明确地想要两个连续的位域成员，它们“可能”被打包到一个单独的内存位置以驻留在单独的内存位置（即，可寻址存储单元），上面是强制。

下一段，P12，提到，

没有声明符但只有冒号和宽度的位域声明表示 未命名的位域。126) 作为一种特殊情况，宽度为 0 的位域结构成员表示 没有进一步的位域被打包到单元中。先前的位域（如果有）已放置。

按照您的示例，这可以确保:0 周围的两个位域成员将驻留在单独的内存位置（而不是在单个可寻址存储单元内，即使有足够的内存将它们打包成一个）。这与在两个位域之间有一个非位域成员的效果类似，以强制分离内存位置。

引用 C11，第 3.14 章，NOTE 2（强调我的）

位域和相邻的非位域成员位于不同的内存位置。相同适用于两个位域，如果一个在嵌套结构声明中声明而另一个不是，或者如果两个由零长度位域声明分隔， 或者如果它们由非位域成员分隔声明。

另外，关于用法（“为什么需要它”部分）

[...] 位域 b 和 c 不能同时存在已修改，但例如b 和a 可以。

附录：

关于并发部分，来自注释 1

两个执行线程可以更新和访问不同的内存位置，而不会相互干扰彼此。

并且，从第 §5.1.2.4/P1 章开始，

在托管实现下，一个程序可以有多个执行线程（或线程）同时运行。 [...]

因此，根据标准，这是一个理论上可行的选择。

【讨论】：

位域b 和c 不能同时修改，但例如b 和a 可以。从？ C 语言本身没有“并发”的概念，位域高度依赖于实现。
@AndrewHenle 这是标准报价。我想我已经足够清楚地标记章节了。 :)
我在open-std.org/jtc1/sc22/wg14/www/docs/n1570.pdf 搜索了 C 标准副本，但没有返回结果。诡异的。关于标准中的线程的有趣评论。
@AndrewHenle 我在那里看到（甚至通过您的链接）....第 3.14 章，注 4。您介意重新检查吗？
我找到了。也许 PDF 中的粗体文本干扰了 Firefox 的 PDF 查看器中的搜索？将标准加载到 Acrobat Reader 中，文本搜索找到引用没有任何问题。

【解决方案2】：

这是一种确保位文件不存在的方法，否则可能会合并到一个单个内存位置。

例如，假设您有一个 8 位字符，但您想确保两个 3 位字段位于不同的位置（因此可以同时修改）。为此，您可以使用：

struct xyzzy {
    int first  : 3,
               : 0,
    int second : 3;
};

您不必担心手动填充空间，例如使用junk : 5。

对于语言律师，C11 3.14 memory location /3 表示（我的重点）：

位域和相邻的非位域成员位于不同的内存位置。这同样适用于两个位域，如果一个在嵌套结构声明中声明而另一个没有，或者如果这两个由零长度的位域声明分隔， 或者如果它们由非位域成员声明分隔。

【讨论】：

【解决方案3】：

正如您之前链接的文档所解释的那样：

位域和相邻的非位域成员位于不同的内存位置。这同样适用于两个位域，如果一个在嵌套结构声明中声明而另一个没有，或者如果这两个由零长度的位域声明分隔，或者如果它们由非位域成员声明分隔

这是一种告诉编译器b 和c 可以/将在同一个内存位置，而d 必须与它们分开并且可以同时修改为b/c 的方法

【讨论】：