在C中与联盟感到困惑

Question

我无法理解联盟是如何运作的。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    union {
    int a:4;
    char b[4];
    }abc;
abc.a = 0xF;

    printf(" %d, %d, %d, %d, %d, %d\n", sizeof(abc), abc.a, abc.b[0], abc.b[1], abc.b[2], abc.b[3]);

    return 0;
}

     在上面的程序中。
我做了int a : 4;
所以，应该采取4位 现在我正在存储，a = 0xF; //i.e a= 1111(Binary form)
因此，当我访问b[0 0r 1 or 2 or 3]时，为什么输出不会像1, 1, 1, 1

那样

Answer 1

您的工会总规模至少为4 * sizeof(char)。

假设您使用的编译器将此处理为已定义的行为，请考虑以下事项：

1. abc永远不会完全初始化，因此它包含随机分类的零和1。大问题。因此，请先执行此操作：
   memset(&abc, 0, sizeof(abc));
2. 联合应该是其最大成员的大小，因此您现在应该有4个清零字节：00000000 00000000 00000000 00000000
3. 你只设置4 位，所以你的联盟会变成这样的：
   00000000 00000000 00000000 00001111或
   11110000 00000000 00000000 00000000。
   
   我不确定你的编译器如何处理这种类型的对齐，所以这是我能做的最好的。

您可能还考虑进行char-to-bits转换，以便您可以手动检查二进制格式的每个位的值：
Access individual bits in a char c++

祝你好运！

Answer 2

如果将其视为4位有符号，则0xF为-1，因此输出正常。 b甚至没有完全分配，因此它的值是未定义的。它是一个4字节的实体，但您只分配一个4位实体。所以一切看起来都很正常。

Answer 3

因为每个char占用（在大多数平台上）1个字节，即8个比特，所以a的所有4个比特都属于b[]的单个元素。

除此之外，它依赖于编译器如何存储位字段，因此未定义，映射到b[]的哪个字节...

Answer 4

如果您将其定义为4位有符号数，则0xF为-1。检查two-complement binary representation以了解原因。

你没有初始化b，所以它可以保留任何随机值。