该程序的输出说明（结构中的位域）

Question

#include <stdio.h>

int main()
{
    struct bitfield 
    {
         unsigned a:5;
         unsigned c:5;
         unsigned b:6;
    } bit;

    char *ptr;
    struct bitfield bit1={1,3,3};

    ptr=&bit1;
    ptr++;

    printf("%d",*ptr);
    return 0;
}

这个问题的输出是12.它是怎么来的？有人可以解释一下吗？ 我尽力解释它。

Answer 1

对这个问题的解释相当简单：

Binary value of 1 is 00001 (as "a" have 5 bitfield)
Binary value of 3 is 00011 (as "c" have 5 bitfield)
Binary value of 3 is 000011 (as "b" have 6 bitfield)

内存布局可以看作如下：

前5个位被a占用并且值为00001.然后5位被b占用，其值为00011，最后6位被c占用，值为000011。

因此，在开始时，指针ptr位于内存位置1000，现在当你执行ptr++时。由于sizeof(char)为1，ptr将移动1个内存位置。因此ptr移动到内存位置1001。

因此*ptr将为您提供存储在内存位置1001的值， 因此，答案将是12

Answer 2

如何使用5位表示1？它将 00001 ，3将 00011 （请注意，b有6个位域，因此它还有额外的零： 000011 ）。

现在我们假设bit1的地址是1000. ptr++会是什么？它将是1001（因为sizeof ptr是1）。

*ptr的含义是什么？它表示位置1001的内容，它将是00001100.

二进制00001100是小数 12 。

Answer 3

初始化后，位域具有以下值：

000011 00011 00001
^^^^^^ ^^^^^ ^^^^^
b = 3  c = 3 a = 1

假设char为8位宽，您可以将16位分成两个8位部分：

00001100 01100011
^^^^^^^^ ^^^^^^^^
 ptr + 1   ptr

所以你将在ptr + 1打印八位字节，即12。

然而，我很确定这会调用未定义的行为，，因为不应该使用位域的地址（更不用说通过甚至是不兼容的类型...）

Answer 4

用于演示a，b和c存储位置的程序。请注意，由于字节序，它会有点混乱。

#include<stdio.h>
#include<string.h>

struct bitfield 
{
     unsigned a:5;
     unsigned c:5;
     unsigned b:6;
};

void print_bitfield(unsigned a, unsigned c, unsigned b)
{
    struct bitfield bf;
    memset(&bf, 0, sizeof(bf));
    bf.a = a;
    bf.b = b;
    bf.c = c;

    unsigned char* ptr = (unsigned char*)&bf;
    unsigned i;

    printf("%2x %2x %2x: ", a, c, b);
    for (i = 0; i < sizeof(bf); i++)
    {
        printf("%02x ", ptr[i]);
    }
    printf("\n");
}

int main()
{
    printf("sizeof bitfield: %u\n",sizeof(struct bitfield));

    printf(" a  c  b:  0  1  2  3\n");
    print_bitfield(0,  0, 0);
    print_bitfield(1,  0, 0);
    print_bitfield(31, 0, 0);
    print_bitfield(0,  1, 0);
    print_bitfield(0, 31, 0);
    print_bitfield(0,  0, 1);
    print_bitfield(0,  0, 63);
    print_bitfield(1, 3, 3);
    return 0;
}

输出：

sizeof bitfield: 4
 a  c  b:  0  1  2  3
 0  0  0: 00 00 00 00 
 1  0  0: 01 00 00 00 
1f  0  0: 1f 00 00 00 
 0  1  0: 20 00 00 00 
 0 1f  0: e0 03 00 00 
 0  0  1: 00 04 00 00 
 0  0 3f: 00 fc 00 00 
 1  3  3: 61 0c 00 00